Citation
Analisis quimico de suelos

Material Information

Title:
Analisis quimico de suelos mâetodos de laboratorio para diagnosis de fertilidad
Creator:
Saiz del Rio, J. F
Bornemisza, Elemer
Place of Publication:
Turrialba Costa Rica
Publisher:
Departamento de Energâia Nuclear, Centro Tropical de Investigaciâon y Enseänanza, Instituto Interamericano de Ciencias Agrâicolas de la OEA
Publication Date:
Language:
Spanish
Physical Description:
107 p. : ill. ; 29 cm.

Subjects

Subjects / Keywords:
Soils -- Analysis ( lcsh )
Genre:
bibliography ( marcgt )
non-fiction ( marcgt )
Spatial Coverage:
Costa Rica

Notes

Bibliography:
Includes bibliographical references (p. 97-98).
Statement of Responsibility:
J.F. Saiz del Rio y E. Bornemisza S.

Record Information

Source Institution:
University of Florida
Holding Location:
University of Florida
Rights Management:
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Resource Identifier:
27243026 ( OCLC )

Full Text
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DEP MENT E GIA N
INST O INT ICAN S AGRICOLAS
T .o, CO R

..


















SISTEMA PERIODICO DE LOS ELEMENTOS


II A III A
9.013 10.82 Be B
4 5

24.32 26.98
Mg Al vinl
12 13 IV B VB 1 VII VII


40.08
Ca
20


44.96 Sc 21


*j. _____ _____


47.90 Ti 22


50.95
V 23


52.01
Cr 24


54.94
Mn
25


55.85
Fe
26


58.94
Co
27


58.69
Ni
28


I s II 8 111


63.54
Cu
29


65.38
Zn
30


69.72
Ga 31


IV A VA VI A VII A


4.003
He
2


12.010 14.008 16.00 19.00 20.183
C N O F Ne
6 7 .8 9 10


28.09
Si
14


72.60
Ge
32


30.975
P
Is

74.91
As
33


32.066
S 16

78.96
Se
34


35.457
Cl
17 79.916
Br
35


39.944 Ar I1

83.80
Kr
36


85.48 87.63 88.92 91.22 92.91 95.95 (99) 101.1 102.91 106.7 107.880 112.41 114.76 118.70 121.76 127.61 126.91 131.3
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

132.91 137.36 138.92 178.6 180.95 183.92 186.31 190.2 192.2 195.23 197.0 200.61 204.39 207.21 209.00 210 (210) 222
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg T Pb Bi Po At Rn
55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86


(223) 226.05 227
Fr Ra Ac
87 88 89




LANTAN IDOS


ACTINIDOS


IA
1.0080



6.940
Li


22.991
Na II


39.100
K
19


GASES NO BLES


140.13 140.92 144.27 (145) 150.43 152.0 156.9 158.93 162.46 164.94 168.94 169.4 173.04 174.99
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

232.05 231 238.07 (237) (242) (243) (243) (249) (249) (254) (255) (256) (253) ~2;')
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw
90 91 92' 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

..









ANALISIS QUIMICO DE SUELOS

M6todos de Laboratorio para Diagnosis de Fertilidad












Por

J. F. SAIZ del RIO
Dr. Ciencias Qurmicas
Prof. Escuela de Graduados IICA

y
E. BORNEMISZA S.
Lido. Quimicas, M.A.
Prof. Escuela de Graduados IICA Prof. As. Universidad Costa Rica











Departamento de Energra Nuclear Centro Tropical de Investigaci6n y Ensefianza
Institute Interamericano de Ciencias AgrTcolas de la OEA
Turrialba, Costa Rica


1961

..

















Al Dr. Howard Boroughs, a cuya iniciativa se debe la compilacidn de este libro.

..






INDICE



PROLOGO .

INTRODUCCION. .

CAP. 1- Toma de Muestras de Suelos
Introducci6n .
Fuentes de variaci6n . . . . . . . . .
Muestra compuesta . . . . . . . . .
Toma de muestras en perfiles . . . . . .
Toma de muestras en campos experimentales y fincas. .
Manejo de las calicatas en el laboratorio. . . .

CAP. 2- Acidez del Suelo
Introducci6n .
Determinaci6n potenciomntrica de la acidez del suelo.
Determinaci6n colorim6trica de la acidez del suelo

CAP. 3- Capacidad de Cambio
Introducci6n .
Determinaci6n de la capacidad de cambio de cationes.
Procedimiento con calcio . . . . . . . .
Procedimiento con sodio . . . . . . . .
Procedimiento con amonio . . . . . . . .
Cationes met6licos cambiables totals . . . . .
Porcentaje de saturaci6n . . . . . . . .
Enyesado de los suelos . . . . . . . . .
Acidez cambiable . . . . . . . . . .
Encalado de los suelos .

CAP. 4- Cationes Met6licos Cambiables en
Suelos
Introducci6n .
Tratamiento previo del suelo (eliminaci6n de sales solubles). .
Extracci6n de los cationes cambiables .


Determinaci6n del Determinaci6n del Determinaci6n del Determinaci6n del Determinaci6n del Determinaci6n del Determinaci6n del Determinaci6n del


calcio como oxalato . magnesio como fosfato . . . manganeso . . . . . . .
potasio . . calcio y magnesio con versenato sodio . . . . . . . .
aluminio . .
calcio cambiable usando radiocalcio


CAP. 5- Nitr6geno en Suelos
Introducci6n . . . . . . . . .
Nitr6geno total . . . . . . . . . .
Amonio intercambiable . . . . . . . .
Nitratos . . . . . . . .


P69. N
3

..










(Indice, Cont.)


CAP. 6- F6sforo en Suelos
Introducci6n 57
F6sforo extraible por fluoruros (BRAY y KURTZ) . 57
F6sforo extrarble por bicarbonato s6dico (OLSEN y otros) . . . . . . . . . . 60

CAP. 7- Potasio en Suelos
Introducci6n . . 63
Procedimientos de extracci6n del potasio 63
Determinaci6n del potasio . . . . 66

CAP. 8- Micronutrientes en Suelos
Introducci6n . . . 70
Precauciones generales . 70
Determinaci6n del cobre . 73
Determinaci6n del cinc 75
Determinaci6n del cobalto . 78
Determinaci6n del hierro . . . 81
Determinaci6n del molibdeno . 82
Determinaci6n del azufre . 84
Determinaci6n del boro . 85

CAP. 9- Sales Solubles en Suelos
Introducci6n 88
Determinaci6n conductim6trica de sales solubles . 90

CAP. 10- Materia Organica en Suelos
introducci6n 94
Determinaci6n del carbono org6nico como C02 . 94
Determinaci6n de la materia organica usando 6cido
sulf6rico y dicromato pot6sico . 95

BIBLIOGRAFIA 97

APENDICES
Equivalencia entre unidades de uso frecuente 99
Equivalencia entre apertura de poro y nimero de un
tamiz . . . . . . . . . . . . 101
Equivalencia entre distintas closes de papel de filtro 102
Equivalencia entre apertura de poro y designaci6n usado en filtros de vidrio Pyrex . 103
Equivalencia entre porcentaje, densidad y molaridad
de 6cidos (y amoniaco) concentrados . 104
Factores de conversion gravim6tricos . 105
Pesos at6micos 106
Soluciones amortiguadoras de distinto pH . 107

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PROLOGO


F. Hardy


El studio cientrfico del suelo presenta muchos aspectos diferentes. Se inicia en el campo y termina en el campo, pero entre uno y otro extreme, exige la aplicaci6n minuciosa de los m&todos cientrficos propios de la frsica, qurmica y biologra, que requieren t&cnicos altamente capacitados en el domino de ias disciplines exactas de las ciencias fundamentals. El suelo es un objeto natural, un producto del ambiente, una "migaja de la campifia". Cualquier propiedad del suelo, tal como color o contenido de nitr6geno, puede explicarse en t6rminos de interacci6n entre cinco principles factores que entran en su formaci6n.

Este aspecto particular de la ciencia del suelo, que se refiere a su formaci6n, se llama cominmente Pedologra. Su studio require un conocimiento bastante amplio de la geologra, mineralogra, topografra, climatologra y biologra.

Esta ciencia trata de definir las transformaciones que ocurren en el proceso de la formaci6n de los suelos, desde la roca madre inalterada, a traves de sus etapas de meteorizaci6n, hasta el producto final resultante, dentro del cual se han incorporado en forma de humus los residues vegetales y animals. Con el objeto de seguir estos cambios en detalle, es indispensable la aplicaci6n del an6lisis qurmico y sehan desarrollado various m6todos precisos, para determinar los componentes minerales yorg6nicos tanto de los materiales de origen como de los suelos que de ellos se derivan.

Otro aspecto de la ciencia del suelo, y al cual se refiere principalmente este
libro, es el de su studio como medio para el crecimiento de las plantas. Este se llama algunas veces ecologra de los cultivos, y algunas otras edafologra. Varios de los factors que limitan el crecimiento de las plantas, tales como agua y aeraci6n, temperatura del suelo, factores biol6gicos, disponibilidad de nutrients y espacio radical, son todos factores del suelo. Otros factores del desarrollo de las plants dependen de la atm6sfera, tales como temperatura, luminosidad, viento y humedad. El Onico factor del crecimiento de las plantas, que puede estudiarse aplicando los m6todos de la qurmica analrtica, es el de nutrientes del suelo, cuyas manifestaciones se expresan generalmente bajo el t6rmino de fertilidad del suelo, distingui6ndolo del factor de productividad, que obedece no s6lo a la proporci6n de nutrientes, sino tambidn a todos los otros factores, tanto edafol6gicos como atmosf6ricos.

Al tratar de evaluar la fertilidad del suelo por m6todos qurmico-analrticos, que es a lo que este libro principalmente se dedica, se pone 6nfasis especial en el m6todo usado para el muestreo del suelo. Esto es 16gico, puesto que diversos cultivos, que utilizan diferentes estratos del suelo con sus sistemas radicales en busca de nutrientes y de agua. El tipo particular de sistema radical de cualquier plant cutivada depende, no s6lo de la edad de la plant, sino tambi6n de su constituci6n gen6tica y de las caracterrsticas frsicas del suelo que determinan el espacio radical y el tipo de distribuci6n de su contenido de agua y de aire.

Se ha entendido por espacio radical el volumen de suelo provisto de porosidad adecuada y espacios suficientes entre sus partrculas, para permitir la f6cil penetraci6n y distribuci6n de las races.

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Por tipo de distribuci6n del agua y del aire, se entiende el contenido real de agua y aire disponibles en las diversas parties del perfil del suelo. En el muestreo del suelo para los an6lisis qurmicos, ser6 preferible efectuar studios preliminares de las races, con el objeto de determinar la correct profundidad para el muestreo, a fin de establecer la correlaci6n entre el nivel de nutrients del suelo y la absorci6n de nutrients por la planta. En la mayorra de los libros sobre an61lisis de suelos, generalmente se aconsejan profundidades de muestreo arbitrarias; y esto es talvez justificado cuando los cultivos son anuales, tales como cereals, tub6rculos, forrajes u hortalizasi pero el procedimiento tendr6 un valor dudoso cuando el cultivo es de arbustos o 6rboles que crecen hasta una considerable edad y tamafio y desarrollan grandes sistemas radicales que exploran el suelo a una gran profundidad, hasta donde el espacio radical lo permit. En estos casos ser6 preferable tomar muestras en varias capas, de acuerdo con el tipo de distribuci6n de las races. En este libro se remarc6 ese requisito de modo muy encomiable.
Habiendo obtenido en forma correcta las muestras, el qurmico analrtico de suelos dispone de diversos procedimientos para preparar y analizar sus muestras. La elecci6n de los tipos de determinaci6n que suministren la suficiente informaci6n para satisfacer las necesidades de la investigaci6n sobre fertilidad del suelo, y la elecci6n de los m6todos a aplicar en cada determinaci6n, ofrecen amplio margen para la selecci6n par parte del qurmico. Los autores de este libro han prestado especial atenci6n a este asunto, y han hecho una selecci6n final que parece ser eminentemente adaptable al prop6sito para el cual fue planeado el libro, y a los m6s bien escasos recursos y a las condiciones de trabajo para las cuales fue hecha la selecci6n. Los m6todos est6n claramente descritos a base de los principios fundamentales en que se funda cada uno de ellos; y un qurmico analrtico que tenga alguna experiencia limitada, estar6 en capacidadde oaplicarlos satisfactoriamente,
Con el objeto de interpreter los resultados del an6lisis de suelos, que es corrientemente la parte m6s difrcil en la investigaci6n de la fertilidad, se necesita much experiencia y acceso a una gran diversidad de experimentaci6n sobre fertilizaci6nde suelos, realizada en terrenos de los mismos tipos que aquellos a que se aplicar6 la investigaci6n. Este requisito no siempre se consigue y los autores de este libro no intentan ofrecer una norma general de referencia y comparaci6n, aunque los m6todos son aplicables a un amplio margen de condiciones, que no est6n espectficamente definidas. Solamente una larga experiencia y muchos tanteos previous pueden suministrar norms adecuadas, par las cuales los resultados del an6lisis qurmico de los suelos puedan ser cuidadosamente evaluados y la fertilidad del suelo, en relaci6n con determinados cultivos, medida tentativamente. Despu6s que se ha hecho el an6lisis qurmico, el suelo es a menvdo ensayado nuevamente por medio de cultivos en macetas, que se Ilevan a cabo en el invernadero, a par experiments de fertilizaci6n Ilevados a cabo en el camp. Estos suministran informaci6n con respect a los fertilizantes necesarios y pueden ser ampliados si es precise para inctuir,. no solamente los elementos mayores: nitr6geno, f6sforo, potasio, calcio y magnesio, sino tambi6n algunos o todos los elements nutrients menores. La informaci6n que se obtiene en material de fertilizaci6n por medio de los experiments de campo disefiados sobre las bases de la estadrstica modern, no s6lo le dicen al agricultor cu61les fertilizantes y en qu6 cantidad deben aplicar de preferencia, sino tombi6n las ventalas que del use de los fertilizantes puede obtener. En este sentido es que los studios del suelo virtualmente so inician en el campo y terminan en el campo; sus studios en el laboratorio toman una posici6n intermedia, aunque tan important coma uno y otro de los extremes.

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INTRODUCTION


El suelo est6 constituido por una mezcla compleja de sustancias (minerales y org6nicas) y es impossible, pr6cticamente, pretender caracterizarlo por todas ellas. Afortunadamente, la determinaci6n de unas pocas magnitudes ffsicas y qurmicas permiten saber si una tierra es adecuada o no para ciertos cultivos y predecir posibles deficiencias en ella que vayan a limiter el desarrollo de las plantas.

Ha de rechazarse la idea err6nea, a6n no del todo desaparecida en nuestros
tiempos, de que un an6lisis qurmico de una muestra de suelo (a veces hasta mal tomada) capacity a cualquier persona a resolver los problemas de cultivo y fertilizaci6n de un suelo. La correct interpretaci6n de los resultados de un an6lisis tiene que ser hecha por un experto que conozca no solamente las propiedades frsicas y qurmicas del suelo sino su historic y su future en cuanto a pr6cticas agrrcolas, fertilizantes y cultivos. No se debe perder de vista que un an6lisis de suelo, para tener utilidad, deber6 dar resultados que se correlacionen con la necesidad de nutrients del mismo.

En la redacci6n del manual se ha usado libremente de la bibliografra y, al final, el lector encontrar6 citadas publicaciones en las que puede ampliar o completar lo descrito en el texto.

De los various m6todos propuestos para cada determinaci6n se ha procurado escoger, en primer lugar, aquellos que dan resultados de utilidad pr6ctica sin requerir gran derroche de material y productos y, en segundo lugar, los que, a6n requiriendo aparatos especiales, presentan ventajas adicionales que les hacen merecedores de consideraci6n.
Los autores desean expresar su agradecimiento al Prof. Federick Hardy por contribuir con el pr6logo y al Dr. Carlos E. Fern6ndez por revisar el manuscrito.
Este manual no pretende tratar de un modo complete lo indicado por el trtulo. Ha de tenerse present que en la compilaci6n de esta obra, se han tomado en consideraci6n los alumnos del curso de quTmica de suelos de la Escuela Graduada del Instituto Interamericano de Ciencias Agrrcolas y adem6s cursos similares que se imparten en las Facultades de Agronomra de las Universidades Latino-Americanas y se ha procurado, por tanto limitarse a las facilidades de laboratorio corrientes en estos caSOS.

Su utilidad se vera grandemente incrementada si los usuarios de 61 hicieran sugestiones tendientes a mejorarlo, indicando los errores u omiciones que posee. Cualquier sugesti6n en este sentido ser6 grandemente apreciada.


Los autores.

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CAPITULO I


TOMA DE MUESTRAS DE SUELOS






INTRODUCCION
El resultado de un an6lisis, par much cuidado que se ponga en su realizaci6n y muy costosos que sean los aparatos que usemos en bi, no nos sirve para nada si ha sido realizado sabre una muestra que no es representative del material que querromos analizar.

Este axioma, fundamental en an6lisis qurmico, cobra una importancia considerable en el caso de an6lisis de suelos.

En vista de la variabilidad de los mismos, es impesible dar un Onico m6todo de toma de muestras que tenga validez general y los detalles acerca del modo de realizarla vienen regidos poar el fin a que dediquemos esta muestra.
Sin embargo hay algunas consideraciones que debemos procurar siempre tener en cuenta al tomar muestras.
Una de ellas es la variaci6n que experiment el suelo no s61o con respect al sitio elegido en reloci6n de otro m6s a menos pr6ximo (factor superficial) sino tambi6n, dentro del mismo sitio, con la profundidad a que escojamos la muestra dentro del perfil.

La muestra del suelo a calicata debe de ser referida a un volumen y no a un 6rea (o superficie) del mismo. Se debe recorder que al arar a cultivar la tierra se maneja un volumen de la misma que es el producto del 6rea cultivada par la profundidad del surco. A pesar de esto se encuentra que los resultados de los an6lisis qurmicos vienen muchas veces expresados en unidades coma Kg de N/Ha, etc. Para pasar estos resultados de 6rea a peso (o, mejor dicho, masa) es necesario tener en cuenta la densidad aparente* del suelo, asr como la profundidad a que se est6 trabajando.



Densidad aparente de un suelo es la densidad del mismo.incluyendo los espocios porosos o sea es la masa de suelo seco expresada en gramos por centrmetro c6bico (6 Kg/litro).

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En el Cuadro 1-1 se indican los pesos correspondientes a una hect6rea-surco** de diferentes closes de suelos.


CUADRO 1-1


Relaci6n entre la densidad aparente de un suelo y el peso de una Hect6rea-surco (de 15 cm profundidad)

Densidad Textura Kg por a Factor
aparente del suelo Ha-surco de ppm

1.6 arenoso 2500000 2.5
1.3 limoso 2000000 2
0.3 turboso 500000 0.5


La 61tima columna marcada "Factor de ppm" indica el nimero per el que hay que multiplicar el resultado de un an61isis expresado en partes por mill6n(ppm) para transformarlo en Kg/Ha. Hay que tener en cuenta, cuando se manejan datos expresados en estas unidades, que los nutrientes son extrardos per las raTces no s61o de los primeros 15 cm de profundidad sino del volume de suelo en contacto con ellas. Asr por ejemplo, en el caso de alfalfa con rarces hasta de 8 6 10 m. de profundidad, la composici6n y caracterfsticas del suelo a mucho m6s de 15 cm debe de ser tenida en consideraci6n. Lo mismo puede aplicarse al caso de 6rboles.

Es m6s recomendable expresar los resultados en ppm de elemento (N, P, K)
en vez de Kg por Ha de 6xidos de potasio o f6sforo como a6n se usa en algunas publicaciones. Como son oln corrientes estas unidades, en el Ap6ndice se ha puesto un cuadro con algunas equivalencias.

Fuentes de variaci6n que influyen en el resultado de un an6lisis de suelo.

Las principales fuentes de variaci6n para un determinado suelo son:

1 Error en la toma de muestras.

2. Error analrtico.





** 1 Hect6rea-surco se define como la cantidad de suelo, en Kg, contenida en el
volumen definido por una Ha. de superficie y 15 cm de profundidad. Este peso depende como es natural, de la densidad aparente del suelo. Para 1 .3 g/ml es
de unos 2,000,000 Kg (- 2000 T). (Ver caprtulo 1).

..







El primero se refiere a la variabilidad entre las diferentes muestras tomadas del mismo volumen de suelo, y el segundo a la variabilidad obtenida analizando repetidas veces la misma muestra. Los m6todos anairticos de que se dispone hoy en dra est6n suficientemente perfeccionados, resultando en que ia fuente principal de error sea debida a la toma de muestras, cuyo error es unas 3 veces mayor que el error analitico, ain cuando se tomen toda clase de precauciones en el campo para reducir este error.

Seg6n esto, siendo mayor la variaci6n debida a la toma de muestra, para obtener un valor analrtico representative del volumen de suelo en studio deber6n tomarse varias muestras del suelo que ser6n reunidas despu6s formando una muestra compuesta.

Muestra compuesta

Una muestra compuesta ideal deber6 cumplir los requisitos siguientes:

I Cada una de las muestras originarias deben de ser del mismo volumen y representar la misma secci6n transversal del volumen total.

2. Debe de ser tomada al azar con respecto al volumen en studio.

3. Se debe de tomar suficiente n6mero de muestras orignarias para que representen todo el volumen que se quiere analizar (de 10 a 30, usualmente
unas 12 por cada muestra compuesta).
4. El volumen total seleccionado para hacer de 61 una muestra compuesta debe
ser homog6neo para el objetivo que se persigue.

Este l1timo requisito es importante y nos obliga, por ejemplo, a subdividir el campo en varias parcelas si se observa heterogeneidad en topograffa, color, crecimiento de las plantas, etc. En este caso se toman muestras compuestas de cada una de las parcelas por separado y se analizan independientemente. (Ver Fig. 1-5).

A continuaci6n se describe la toma de muestras en perfiles de suelos (para construcci6n de mapas) y en campos de experimentaci6n o en fincas (para recomendaciones de fertilidad de suelos).

Toma de muestras en perfiles de suelos.

El muestreo de perfiles de suelos debe realizarse con gran cuidado puesto que estas muestras van a servir para clasificar el mismo. En la pr6ctica suele ser un equipo el que realize esto y el qurmico de suelos trabaja en colaboraci6n con especialistas en clasificaci6n de suelos. Esta toma de muestras se realize tambi6n en estudios de fertilidad potential.

En el caso de cultivos con especies arb6reas tiene tambi6n gran importancia este
tipo de toma de muestras puesto que las condiciones frsicas y qurmicas del suelo presentan intere's a profundidades mayores que on el caso de cultivos anuales por el mayor espacio radical que ocupan.

Se recomienda tomar muestras del perfit tan profundas como sea possible, incluyendo todas las capas del suelo y subsuelo hasta la roca madre no meteorizada.

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Elegido el sitio adecuado (de entre various de ellos previamente ensayados con barreno) y localizado en el mapa convenientemente, especificando cuantos datos puedan ser necesarios para que otra persona pueda relocalizarlo posteriormente, se recoge la materia org6nica superficial sin descomponer por separado (unos 2 litros) y se determina el espesor aproximado de 6sta (horizonte Ao).

Se abre una trinchera de un metro de ancho y unos dos de profundidad (Fig. 1-1) de forma que la luz ilumine uniformemente al medio dra la parte vertical de la misma que queda en frente de los escalones.


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.
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Fig. 1-1 Excavaci6n de un perfil
de suelos.


para recoger muestras en clasificaci6n


Los peldaios de la misma dejar6n expuesta la parte superior de cada horizonte y deber6n describirse 6stos indicando su profundidad, color, textura, estructura, consistencia, morfologia y avenamiento (o drenaje).

Los criterios de clasificaci6n y la nomenclatura para cada una de estas caracterrsticas vienen especificados en los manuales para levantamiento de pianos de suelos de cada pais.* Un dibujo, o mejor, una fotografra en colores, pueden ahorrar muchas palabras.

En los Estados Unidos el "Soil Survey Manual" U.S. Department of Agriculture
Handbook NO 18 (1951).

..





Tambi6n deber6 describirse la naturaleza y edad de la roca madre (si se sabe por datos geol6gicos), vegetaci6n, altitude, Iluvia anual, temperatura y todos los datos que se crea que tienen valor en la descripci6n del mismo.

Realizada la excavaci6n que deje al descubierto el perfil del suelo se tomar6n muestras de un litro aproximadamente de los horizontes A y B. En el caso de estudios m6s completes deber6 extenderse la toma de muestras (a ser possible) hasta los horizontes C y D. Se puede tomar muestras de horizontes m6s profundos que la trinchera usando un barreno en el fondo de la misma.
La toma de muestras de coda horizonte** se Ileva a cabo con cilindros met6licos, uno de cuyos bordes est6 afilado y el otro redondeado que puede introducirse en el suelo usando un mazo de madera. (Fig. 1-2).







h=6,9cm




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CILINDRO METAULCO MAZO DE MADERA




Fig. 1-2. Cilindro met61lico y mazo de madera usados para recoger muestras
de distintos horizontes.



Si los horizontes son uniformes y bien delimitados no hay problema y si los imites no est6n bien definidos se toman muestras de las parties centrales de coda horizonte separadamente de las zonas de transici6n indic6ndose ast en la hoja de campo. En coda uno de los horizontes se puede determinar acidez y materia org6nica solamente y reservar determinaciones m6s completes para los horizontes principles.

** La costumbre de tomar muestras coda 10 cm (u otra unidad arbitraria cualquiera)
debe de ser desterrada y sustituirse por la recomendada, mucho m6s racional, excepto cuando no se observen diferencias aparentes en el perfil a trav6s de profundidades apreciables.

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La muestra de cada horizonte se coloca en una bolsa de papel fuerte (o doble) o mejor un saquito de tela marcado.*** Dentro de 61 se coloca una tarjeta con la misma marca.

Se transportan estos sacos al laboratorio donde se Ileva un registro de entrada de los mismos. Transcurrido un tiempo prudential, despu6s de los an6lisis, deben desecharse a no ser que algin motivo especial lo impida.

Si quiere conservarse el perfil con fines educativos o para estudio en el laboratorio puede montarse 6ste enunmonolitoy fijarse con pl6stico. El m6todo requiere equipo especial que puede verse en el libro de Jackson (ver bibliografra al final) o en el de KUBIENA "Claves sistem6ticas de suelos" Consejo Superior de Investigaclones Cientrficas. Madrid, 1952, p6gs. 350-353.


Toma de muestras de suelos en campos experimentales y fincas

Una parcela experimental debe de tener un suelo homog6neo. Desgraciadamente esto es una utopia y en la pr6ctica debe de contentarse con algo que se acerque a este ideal.

La localizaci6n, toma de muestras y an6lisis para decidir si un suelo es suficientemente homog6neo para establecer en 61 un campo de experimentaci6n debe realizarse con gran cuidado. La unidad de 6rea m6s pequefia que debe elegirse para ensayar la uniformidad debe ser la parcela que se piensa utilizar despu6s en las experiencias. Se debe tomar una muestra compuesta en ella (12 calas) y a continuaci6n otra igual repetida.

La diferencia entre ambas muestras compuestas permit calcular las variaciones de las propiedades del suelo en esa parcel. Se debe de tomar tambidn una muestra compuesta de cada parcela y ver de este modo si las variaciones con respecto a la media de todo el campo son significativas. Esto puede servir de base para rechazar aquellas parcelas que den m6s variabilidad de la deseada. Adem6s de hacer calas a 15 6 20 cm de profundidad puede merecer la pena tomar calicatas de subsuelo para encontrar diferencias en textura, propiedades qurmicas, etc. en todo el perfil. Esto debe de realizarse siempre si el sistema radical de la especie plantada 6 que va plantarse asr lo requiere.

En un campo experimental ya establecido, la toma de muestras, para medir propiedades del suelo que afecten la producci6n, debe de ser realizada siempre en muestras compuestas e incluir una muestra por cada parcela que haya recibido un tratamiento.

El equipo necesario include: taladro, bolsas de papel impermeabilizado (o saquitos de tela), cajas de cart6n (para las anteriores) y 16piz de cera azul o negro. En lugar de taladro puede usarse una zapa (pala).


*** En el caso de usar bolsas de papel es muy conveniente impermeabilizarlas sumergi6ndolas en una soluci6n al 10%/ de parafina en gasolina. Esta precauci6n es
de especial importancia cuando se quiera analizar boro o determinar la salinidad.

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El taladro y la zapa o pala debe sustituirse por un barreno y pico en el caso de ser el suelo duro, pedregoso o estar muy seco. En vez de barreno puede usarse un pico. Estacas y cordel para acotar el terreno. Papel y 16piz para hacer croquis del mismo. (Fig. 1-3).

















TR(
Is cmis.

TALADRO BARREN F LA (ZAPA) PICO


Fig. 1-3. Equipo necesario para realizar calas en los suelos:


a) Taladro provisto de ventana b) Barreno
c) Zapa separando una rodaja de suelo de unos 2 cm de espesor d) Pico


El taladro fenestrado es m6s 6til que el taladro sin ventana para tomar muestras compuestas de la capa arable a subsuelo superior de suelos h6medos no pedregosos por permitir inspeccionar visualmente la estructura, moteado, penetraci6n de la humedad, distribuci6n de las races, etc. en los horizontes. Debe de ir marcado exteriormente con muescas (10, 20, etc.) que -s indiquen los centrmetros de profundidad a los que se toman las muestras.

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M6 todo

Cada parcela se delimita con estacas en las esquinas (usar cordel si es necesario) y se cruza 6sta en zig-zag (Fig. 1-4), haciendo calas de unos 15 cm de profundidad con el taladro cada 2 6 4 pasos, seg6n sea el tamaho de la parcela. La muestra compuesta (10 a 30 calicatas en total) se coloca en la bolsa marcada para su posterior identificaci6n. En algunos terrenos (duros, secos o pedregosos) es preferable usar el barreno.
En vez de taladro se puede usar una zapa o pala recta pero resulta m6s laborioso. Esta debe de ser plan, estrecha y de lados paralelos y asr es m6s f6cil obtener lonjas (16minas) de tamaiio uniform de unos 2 cm de grueso y 15 cm de profundidad, tal como explica la figure 1-3. Asimismo podemos sustituir el barreno por un pico en suelos pedregosos pero es m6s laborioso la toma de muestras.


ZONA DE PAsros 9oe h- sido enco da


Fig. 1-4. Piano que indica los lugares en que se deben hacer colas para tomar
calicatas en una parcela experimental. D6jese un borde como de
50 cm del camino sin tomar muestras en 61.

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La muestra compuesta en la bolsa o saquito se coloca junto con las dem6s en cajas de cart6n para Ilevarlas al laboratorio (sin secar).

El n'mero de muestras que se debe tomar viene dado por el n6mero de repeticiones que tiene el tratamiento y de esta forma bastar6, en general, una muestra compuesta por cada parcela.

En el caso de fincas a haciendas, los aparatos y m6todo a usar son los mismos pero es conveniente hacer un croquis del terreno despu6s de haberle recorrido y marcar los puntos donde se van a tomar las muestras, teniendo presente que se debe de hacer muestras compuestas por separado de aquellas parties que presenten caracterTsticas propias.

Por ejemplo si la topograffa es accidentada se recoger6n por separado las calicatas tomadas del terreno en pendiente de las tomadas en la parte baja del mismo. Si a simple vista se nota una zona de terreno m6s oscura que otra se toman muestras compuestas por separado tambi6n. Lo mismo se har6 si se aprecian diferencias de texture en el suelo o en nivel de fertilidad (indicado por el mayor a menor desarrollo de las plantss.

CuTdese de que las calicatas no queden cerca de edificios, caminos, etc., ni que sean hechas en lugares en los que se vea acumulaci6n de fertilizantes (si 6stos se aplicaron en bandas) a que pueda dar an6lisis no representative par cualquier otro motivo.


Fig. 1-5. Croquis de un terreno en que convendrra tomar por separado par
lo menos tres muestras compuestas. Una en la loma, otra en la
pendiente y la tercera en el valle por donde circula el riachuelo.

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Manejo de las calicatas en el laboratorio

Las muestras de suelo, todavra h6medas, se Ilevan al laboratorio donde se someten a ciertas manipulaciones antes de su an6lisis propiamente dicho.

El laboratorio debe estar provisto de: estufa de secado, tamices de 6 mm 4mm y tamiz de 2 mm con orificios circulares, tamices de 1 mm 0,50 mm (500p), 0,25 mm (250 p) y 0,15 mm (150 j),* papel, rollo de madera dura, tap6n de goma como de 4 cm ,Y mortero de 6gata, esp6tula met6lica, frascos de boca ancha con tapa de rosca, balanza, cucharilla, pincel y cuaderno para el registro de entrada de las muestras.

Secado

Antes de secar las muestras de suelo debe de tenerse presente que algunos an6lisis es mejor realizarlos con las muestras h6medas inmediatamente despu6s de recogidas. Entre stos est6n la acidez, potasio intercambiable, f6sforo extralble por 6cidos, nitratos, amonio, hierro (Fe II) intercambiable y potencial redox.

La muestra se seca al aire extendi6ndola en una mesa del laboratorio sobre papel limpio (la habitaci6n debe de estar bien ventilada).

El secado a 1100C en estufa se realize con el fin de expresar todos los resultados del an6lisis en tantos por ciento (%), por mil (%o),o parties por mill6n (ppm) del suelo seco. Cuando los an6lisis se realicen sobre suelo homedo deben hacerse las correcciones oportunas desecando aparte una muestra de suelo. Estos resultados pueden convertirse despu6s en kilogramos por hect6rea-surco, etc. sin m6s que usar las tablas de equivalencias.

Tamizado

Las muestras de suelo procedentes del campo (sin desecar) se pasan por un tamiz de 6 mm de orificio usando un tap6n de goma (si el suelo est6 secado al aire suele ser m6s difrcil el tamizado) y se tira la grava y piedras que quedan en el tamiz que suele ser menos del 1% de la capa arable. En caso de que haya much, se pesa ycalcula su proporci6n para hacer la correcci6n correspondiente en los c6lculos finales en los que debe de indicarse el porcentaje de grava.

Mol ido

Los agregados del suelo se rompen con un rollo de madera a tap6n de goma sobre una mesa. El molido fino debe realizarse en mortero de 6gata con mano del mismo material (no usar porcelana) y el tamcaio final a que se reduzca el suelo est6 en relaci6n con la cantidad de muestra que se necesite (Cuadro 1-2). Debe de evitarse cuidadosamente el moler las partrculas primarias de grava y arena.


* Los equivalentes en nOmero de mallas por pulgada se encuentran en el ap6ndice.

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CUADRO 1-2


Relaci6n entre el peso de la muestra y el tamaio
de poro del tamiz a utilizar

Muestra Tamiz
necesaria
Tamaiio de poro N6mero de mallas

500 g 6 mm 3, 5
100 4 5
15 2" 10
2 1 18
50 mg 250 u 60
10" 160,u 100


Este peso de muestra est6 calculado para un suelo de densidad aparente 1,3 g/ml. En caso de necesidad se puede tomar un peso minimo de muestra unas tres veces menor que el indicado en el cuadro y, como es 16gico, se puede tomar siempre que se quiera un peso mayor del indicado.

Mezclado

El mezclado de la muestra se realize coloc6ndola sobre una pieza cuadrada de tela fuerte y agarrando 6sta por dos esquinas en diagonal se Ileva una sobre otra despacio procurando que el suelo se "enrolle" (Figura 1-6). Se repite la operaci6n con las otras esquinas (unas 10 veces en total).


Fig. 1-6. Mezclado de muestras de suelo en el laboratorio montando un
pico de la tela sobre el opuesto con movimiento suave.

Si la muestra es grande puede realizarse el mezclado en suelo limpio usando una pala.

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Cuarteo

Si el material mezclado es m6s del necesario para los prop6sitos del trabajo se debe reducir el tamafio hacienda un mont6n c6nico con el suelo mezclado, aplast6ndole un poco y cortando en dos por el centro con una esp6tula o pala y luego en cuatro partes hacienda otro corte perpendicular al anterior. Se mezclan dos cuartos opuestos y descartan los otros dos. Se repiten las operaciones de tamizado, mezciado, cuarteado y desechado hasta que se tenga el tamaio de muestra deseado.

Pesada

La muestra se pesa en una balanza de sensibilidad adecuada para dar un error de 0,1% (- 1%o). Asr para 10 g de muestra debe pesarse con precisi6n de 0,01 g y para 1 g. de 1 mg. La muestra se maneja con una cucharilla y puede usarse un pincel de pelo de camello para pasar cuantitativamente la muestra de la cucharilla al pesafiltros.

Deben de pesarse por lo menos dos muestras id6nticas para hacer los an6lisis por duplicado y es conveniente no realizar 6stos simult6neamente.

Almacenamiento

La mayorra de las muestras se recogen para realizar una series de ensayos en ellas y pueden descartarse despu6s de analizadas y haberse comprobado que no hubo errores en los resultados. Algunas muestras puede valer la pena conservarlas como por ejemplo suelos en los que se han realizado an6lisis mineral6gicos o de numerosos elementos. Estas deben de guardarse en frascos de vidrio de boca ancha (de unos 2 litros) con una etiqueta en su interior indicando nomero de suelo y nombre, y otra igual engomadaen el exterior del frasco. Una estanterra permitir6 tener un gran numero de ellos a mano y un libro de registro indicar6 adem6s del nimero y nombre del suelo, las caracterrsticas del mismo y resultado de los an6lisis realizados en 61.

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CAPITULO 2


ACIDEZ DEL SUELO






INTRODUCCION
Esta es posiblemente la propiedad de los suelos m6s frecuentemente determinada. En general se expresa ia acidez de las sustancias por medio de su pH. Esta escala para medir acidez fue propuesta por el bioqurmico sueco Sorensen. Hoy en dra se define pH = Ioga = -log aH.en la que aH. es la actividad de los ones hidr6geno en el medio. Se define actividad coma el producto de la concentraci6n por el coeficiente de actividad respective. Es decir, se express la acidez como el logaritmo negative de la actividad del i6n hidr6geno. Esta escala da n6meros sencillos que se alteran una unidad por cada cambio de diez veces en la actividad del hidr6geno. Asr un suelo cuyo pH es 6, tiene diez veces menos ones hidr6geno que uno cuyo pH es de 5. De manera an6loga, un suelo con pH 5, tendr6 100 veces m6s iones hidr6geno activos que uno de pH 7.

En el 6mbito de pH-s m6s corrientes para los suelos, pH 4-9, la importancia de este valor es m6s indirecta que direct. Influye de esta manera en la disponibilidad de la mayorra de los nutrientes, las propiedades fTsicas de los suelos, y la vida microbiana del mismo.

No debe olvidarse que el pH es 6nicamente una medida de la acidez active de los suelos, y no permite sacar conclusiones sobre la acidez total de ellos, excepto si se le estudia en conjunto con otras determinaciones como la capacidad de cambio, la saturaci6n con bases o la superficie de las partrculas del suelo estudiado.

Aunque la medici6n del pH en los suelos es un process aparentemente muy sencilio, un numero considerable de factores influye y causa errors en el resultado.

En primera instancia cuando se determina el pH de una suspensi6n de suelo, usando, por ejemplo, una proporci6n suelo:agua 1:2,5, Io que se mide es el pH de la soluci6n resultante. Este es un dato algo artificial y permite conclusions validas 6nicamente si se le relaciona con otros obtenidos bajo condiciones id6nticas. De esta manera, debe uno tener en mente, que el pH determinado es una funci6n de la diluci6n. Una de las razones que explican este fen6meno es que se establece un equilibrio entre el H* del agua y del suelo.

Para evitar problemas de diluci6n, los efectos de electr6litos en los suelos y otras complicaciones m6s, various investigadores, principalmente en Europa, prefieren medir el pH de suspensiones salinas de los suelos. Se utilizan especialmente soluciones de Cl K 1 N y de CI2Ca 0,02 N. Este 61ltimo m6todo ofrece varias ventajas coma

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el usar Ca, que es el cation de cambio principal en los suelos, y asr alterar en lo mrnimo las condiciones normales del suelo.

Se emplean en general dos m6todos para la determinaci6n del pH de los suelos. Uno potenciom6trico y otro colorim6trico. Para el primero el aparato m6s usado es el pH-metro o potenci6metro con electrodes de vidrio y calomelanos. Existen muchos tipos de aparatos para esta determinaci6n. Al seleccionar uno para trabajos de suelos, debe de considerarse, adem6s del factor econ6mico, su precisi6n, de aproximadamente 0,1 unidad de pH y que su construcci6n sea resistente a las condiciones de trabajo. Es difrcil, par ejempio, mantener en buenas condiciones de operaci6n, los pH-metros de baterra en climas muy h6medos. Cuando la humedad relative es mayor de un 70%, estos pH-metros, al igual que el resto de equipo electr6nico, debe guardarse en cuartos donde se mantenga baja la humedad relative.

La parte sensible a cambios del pH del aparato es su electrodo de vidrio. Este, p r medio de una pared de vidrio especial muy delgada, desarrolla un potential e14ctrico que depende de Ia actividad de los iones H+ en la soluci6n en que est6 sumergido. La parte el4ctrica del aparato compara este potential con el potential constant de un electrode patr6n de calomelanos sumergido en la misma solucion. Este valor es registrado en una escala adecuada, calibrada directamente en unidades de pH.

El otro m6todo se basa en la capacidad de various compuestos org6nicos de cambiar su color de acuerdo con el pH del medio en el cual est6n disueltos. El uso de estas sustancias, Ilamadas indicadores, no require la adquisici6n de un pH-metro, pero necesita m6s trabajo y es influido por varies factores adversos. Asr, en presencia del suelo, es difrcil apreciar su color. Por otro lado estas sustancias corrientemente poseen cargos positivas o negativas y son adsorbidas de esta manera por los coloides del suelo. Adem6s, no se tiene seguridad absolute si los cambios de color en presencia de suelos, son id6nticos a aquellos cambios en soluciones verdaderas.


Determinaci6n de la acidez de un suelo con pH-metro, usando una proporci6n suelo: agua 1:2,5 (M6todo Internacional).

Material

pH-metro, electrodo de vidrio y calomelanos adecuados para el pH-metro (preferiblemente especiales para suelos), vasos de 50 ml esp6tula, agitadores cortos de vidrio, frasco lavador, balanza de torsi6n.

Reactivos

Soluciones amortiguadas de pH 4,00 y 7,00. (En general por lo menos dos en el 6mbito donde se espera encontrar los valores de pH de los suelos en studioo.

M6todo

Se pesan 10 g de suelo preferiblemente reci6n tomado del campo, o seco al aire, y se ponen en un vaso de 50 ml. Se afiaden 25 ml de agua destilada y se revuelve la suspensi6n de vez en cuando durante unos 30 minutes. Se vuelve a agitar la muestra y se mide inmediatamente su pH introduciendo los electrodes del pH-metro previamente calibrado con las soluciones amortiguadoras de acuerdo con el "manual de instrucciones" del aparato correspondiente.

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Otros m6todos

Varios autores determinan el pH con distinta proporci6n suelo:agua. Se han empleado relaciones de 1:1 6 1:10, entre otras y suelo saturado a su capacidad de camPo.
M6todos usando soluciones salinas

Schofield y Taylor (Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 19, 164 (1955)) proponent determinor el pH usando una soluci6n de CI2Ca 0,01 M y una proporci6n suelo:soluci6n de 1:2. Se determine el pH de la manera citada anteriormente. Los valores obtenidoscon este m6todo son m6s 6cidos (0 5-1,0 unidad de pH) m6s bajo que el de la suspenci6n acuosa. Purl y colaboradores (Soil Sci. 46, 249 (1938)) recomiendan el uso de una suspensi6n en CIK 1N y una proporci6n suelo:soluci6n de 1:2,5. En este caso tambi6n se obtienen valores m6s bajos de pH.

Determinaci6n colorim6trica del pH de suelos.

Un m6todo colorim6trico muy usado es el recomendado por la Universidad de Purdue (E.E.U.U.) que usa los indicadores verde de bromocresol, rojo de clorofenol y azul de bromotimol para obtener valores en todo el 6mbito de pH de los suelos.

Material

Tubos de ensayo, c6psulas o cucharitas de medici6n de unos 3 mi frascos cuenta gotas.

Reactivos

Juego de soluciones con pH conocido de 3-10, con color, imitando los indicadores.

Verde de Bromocresol: se pesa 0,2 g y se disuelve en 200 ml de etanol al 95%.

Azul de Bromotimol: se pesa 0,08 g y se disuelve en 1,5 ml de HONa 1 N y
198,5 ml de agua.

Rojo de Clorofenol: se pesa 0,08 g y se disuelve en 2,0 ml de HONa 0,1 N y
198 ml de agua.
M6todo

Se mide con las c6psulas tres vol6menes iguales de coda suelo en 3 tubos de ensayo. (Aproximadamente 5 g). Se aiode 12.5 ml de agua y 5 gotas de uno de los indicadores a cada tubo. Se agita bien y se deja en reposo durante la noche. (Tombi6n se puede centrifugar aqur para aclarar las suspensionss. Al dra siguiente se compara los colores desarrollados con los patrones. Debe de tenerse presente que este m6todo do s6lo resultados aproximados, aunque comparaciones con medidas potenciom6tricas del pH han dado bastante buena concordancia entre ambos valores.

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CAPITULO 3


CAPACIDAD DE CAMBIO EN SUELOS





INTRODUCCION
En la determinaci6n de propiedades de cambio i6nico en suelos se incluyen corrientemente medidas de capacidad de cambio, de cationes met6licos totales de cambio y de.porcentaje de saturaci6n. Adem6s est6n en Tntima relaci6n con este fen6meno el porcentaje de saturaci6n con cationes alcalinos (y por consiguiente, las necesidades de enyesado de los suelos), ast como el hidrogeno y aluminio cambiables (y las necesidades de encalado).

Tanto la fracci6n arcillosa de un suelo como la materia org6nica del mismo (osea la parte coloidal del suelo) tienen cationes cambiables en su superficie, es decir, cationes asociados con la fase s6lida que est6n sometidos a intercambio con otros cationes en la disoluci6n del suelo en condiciones de poca o ninguna descomposici6n de la restante fase s6lida.

Segin esto, la fracci6n coloidal de un suelo actGa como una especie de almac6n en el que los ones nutritivos est6n guardados en forma asequible a las plantas pero no removibles con facilidad por lixiviaci6n. Hay asimismo algunos aniones cambiables pero su proporci6n es muy pequera con respecto a los cationes. Los principales cationes cambiables en los suelos (desde el punto de vista de su cantidad) son el calcio, magnesio, potasio, sodio, aluminio e hidr6geno. Estos dos Oltimos (AI+3 e H+) juegan un papel muy importante en la acidez de los suelos y el sodio (Na) en su alcalinidad.

Puesto que las reacciones de cambio en suelos son de car6cter i6nico, los resultados de los analisis se expresan corrientemente en equivalentes gramo o vales.

Un val (o equivalent gramo) es el cociente de dividir el peso at6mico o molecular de un i6n expresado en gramos por la valencia del mismo. Ejemplo: el potasio tiene de peso at6mico 39,10 por tanto un val de K+ equivale a 39 10 g (en este caso el val es equivalent al mol). Para el calcio p.a. 40,08 un val ae Ca+2 equivale a 20,04 g. En el caso del i6n nitrato(NO3-) un val ser6 62 g y para el sulfato (S04-2) ser6 96,08/2 48,04 gramos. Una disoluci6n que contiene 1 mol por litro se llama molar (M) y la de 1 val por litro, normal (!). Esta definici6n es muy ttil porque la capacicad de cambio de un suelo est6 saturada con proporciones distintas de ones hidr6geno, potasio, calcio, magnesio, etc. que varran no s6lo en su peso at6mico, sino en su valencia y con este modo de expresi6n los resultados pueden adicionarse o sustraerse. Para evitar n6meros menores que la unidad o n6meros muy grandes los resultados numricos tanto de capacidades de cambio como de Jones cambiables se expresan en milivales por 100 g de suelo. 1 milival (mval) es la mil sima parte de un val. Los datos obtenidos con estas unidades corrientemente oscilan entre 5 y 100 mvales/100 g de suelo.

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Determinaci6n de la capacidad de cambio (de cationes)


INTRODUCCION

Esta determinaci6n consiste en medir la cantidad total de cargas negativas por 100 gramos de suelo, para lo que se lixivia el suelo con una disoluci6n salina amortiguada a un pH neutro o d6bilmente alcalino (7 u 8,2) y despu6s se lava el exceso de sales con un disolvente exento de ellas. De entre los muchos m6todos descritos en to bibliografra se escogen tres: uno que utiliza calcio, par ser este cati6n el m6s abundante de los cambiables en la mayorra de los suelos, otro con sodio que presenta la ventaja de que no interfiere con 61 la presencia de carbonato c6lcico en los suelos y adem6s no se fija en ellos como ocurre en el caso del amonio y potasio. Ambos presentan la ventaja adicional de que se pueden determinar f6cilmente par fotometrra de llama. El tercer m6todo usa amonio el cual puede ser determinado f6cilmente por destilaci6n.


Procedimiento con Calcio

Materials

Balanza. Pesafiltros. Dos matraces c6nicos (erlenmeyer) de 500 mi. Embudo
BUchner y papel de filtro Whatman N* 42 (o sus equivalentes, Schleicher & Schull 589 azul o Munktell OK); mejor result un embudo Buchner con placa de vidrio poroso. Erlenmeyer con tubuladura lateral (Kitasato) de 500 mi frasco de seguridad (puede ser otro Kitasato), y trompa de agua, vasos de precipitados de 250 y 150 mi., pipeta de 25 mi bureta, bafio de agua a placa de calefacci6n el6ctrica.

Reactivos

Acetato s6dico I N (AcO Na, pH 5).* Disover 82 g de sal anhidra (C2H3O2Na) 6 136 g de sao-hidratada (C2H302Na. 3 H20) y 28 mi de 6cido ac6tico glacial (AcOH) por litro.

Per6xido de hidr6geno. H202 del 30% (si es necesario eliminar la material org6nica).

Acetato s6dico 1 N (AcONa, pH7). Disolver 82 g de acetato s6dico anhidro (C2H302Na) 6 136 g de sal hidratada (C2H302Na. 3 H20) en unos 800 mi de agua; ajustar la acidez con 6cido ac6tico (usando electrodo de vidrio o un indicador) y diluir a 1 litro.

Cloruro c61cico 1 N (CI2Ca pH7). Disolver 55,5 g de cloruro c61cico anhidro (CI2Ca), 6 73g de CI2Ca. 2 H20, 6 109 g de CI2Ca. 6 H20 por litro de agua destilada reci6n hervida. Ajustar la acidez con (HO)2Ca (con un indicador apropiado a, mejor, con electrodo de vidrio).



En honor a la brevedad se representa por Ac el radical acetilo (CH3-CO) y por
tanto AcOH ser6 el 6cido ac6tico y el AcONa el acetato s6dico (CH3.CO O Na).

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Acetona (80% en volumen). Se diluye la acetona de que se disponga a este porcentaje con agua destilada.

Soluci6n patr6n de Ca (0.0100 N). Se pesa 0.5005 g de carbonato c6lcico desecado (CO3Ca) y se disuelve en la minima cantidad de 6cido clorhidrico (CIH) 2N (un poco mas de la cantidad te6rica, 50 ml ). La disoluci6n se hierve para expulsar el di6xido de carbono (CO2) formado, se enfria y se diluye a 1 litro. La soluci6n tiene una normalidad con respect al calcio, de 0,0100 N.
Soluci6n reguladora (CINH4 + HONH4 de pH 10). Se prepara mezclando 200 ml de C1NH4 IN y 1000 mi de HONH4 I 1N.

El cloruro am6nico normal se prepara disolviendo 10,7 g de CI NH4 en 200 ml
de agua y el hidr6xido am6nico normal disolviendo 67 ml de HONH4 concentrado en
1 litro.
Indicador negro de erlocromo T (al 0 5%). Se prepara disolviendo 0 5 g del indicador* con 4,5 g de clorhidrato de hidroxilamina (CI H. HONH2) en 100 ml de metanol.

Cianuro s6dico (CNNa al 2%). Disublvase 1 g de cianuro en 50 ml de agua.
Soluci6n valorada de VERSENATO** con magnesio. Se disuelven 2 g de ia sal dis6dica del 6cido etilen-dinitrilo-tetrac6tico en 900 ml de agua, a la que se afiaden unos 50 mg de cloruro magn6sico (Cl2Mg. 2H20). La normalidad exacta del versenato se determina valorando con el mismo 25 ml de la disoluci6n de Ca patr6n siguiendo el procedimiento que viene descrito luego.
Nitrato de plata (NO3Ag O.1N). Disolver 1,7 g de sal en 100 ml de agua destilada. Cons6rvese al abrigo de la luz en frasco topacio (cuentagotas).
Metodo
Acidificaci6n:
Se pesa de 0,5 a 5 g de suelo (seg6n sea su capacidad de cambio) de humedad
conocida en vaso de 150 ml (calcular el peso seco correspondiente para hacer los c61culos al final), adiciona 50 ml de acetato s6dico normal (pH 5,0) y agita con varilla. La suspensi6n se digiere en baf~o de agua o placa caliente (sin hervir) durante 30 minutos, agitando de vez en cuando. Se filtra por el embudo Buchner (Fig. 3-1) y el residuo se vuelve a tratar del mismo modo otras 2 veces omitiendo solamente la calefacci6n si el suelo no es calc6reo.

* El indicador negro de eriocromo T (Eriochrome Black T) puede comprarse en Eastman Organic Chemicals Department Division of Eastman Kodak Company, Rochester 3, N.Y., USA, bajo el nombre de 1-(1-Hydroxy-2naphthylazo)-6-nitro2-naphthol-4-sulfonic Acid Sodium Salt. A pesar del nombre tan complicado,
500 g cuestan unos $5,55 (US) y en cada an6lisis se usan 2,5 mg de este reactivo).

** El verseno (VERSENE) es nombre commercial como lo son KOMPLEXONE, TRILON,
SEQUESTRENE, TITRIPLEX, etc. Todos ellos se refieren al 6cido etilen-diaminotetrac6tico (EDTA),6 etilen-bis-iminodiac6tico;o mejor, 6cido etilen-dinitrilo tetrac'tico. En forma de sal dis6dica (VERSENATO) se puede comprar en Eastman
Oraanic Cheminnl n An ,-,nl,-,d r ^,-r Am r.A,,.+-. r:.

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Trcmpa
de vac'os


Fig. 3-1 Aparato para determinar la capacidad de cambio (de cationes)



Saturaci6n:
El residuo en el filtro (despu6s del tercer tratamiento anterior) se lava dos veces con acetato s6dico normal neutro (pH 7) y a continuaci6n se lixivia 5 veces con CI2Ca 1 N (teniendo cuidado siempre de que escurra todo el Irquido de un lavado antes de adicionar el siguiente). El exceso de sal despu6s del Gltimo lavado con CI2Ca se elimina con 5 lavados de acetona (al 80%). Comprobar que las gotas finales del Giltimo filtrado no dan reacci6n de Cl- con nitrato de plata 0,1 N en un tubo de ensayo (unos 2 ml de filtrado, m6s unas gotas de NO3Ag 0,1 N). Si la reacci6n es positiva (es decir se forma un precipitado blanco o una turbidez blanquecina) se continGan los lavados con acetona hasta que la reacci6n sea negativa.

Desplazamiento:
Por 6ltimo, se intercambia el calcio del suelo mediante 5 lavados con acetato s6dico neutro 1 N (unos 50 ml de liquido en coda lavado) recogiendo estos lavados en un erlenmeyeTde 500 mi.

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Valoraci6n:
"A la soluci6n en el erlenmeyer de 500 ml que contiene el calcio desplazado se adiciona 10 ml de soluci6on reguladora (cloruro am6nico-amoniaco) 10 gotas del indicador negro de eriocromo T y I ml de la soluci6n de cianuro s6dico al 2%. En otro erlenmeyer de 500 ml se prepara un blanco con 250 ml de acetato s6dico neutro 1 N que se valora hasta que vire a azul con la soluci6n de versenato que contiene Mg La muestra con calcio se valora hasta el mismo color. El Mg presente en el versenato forma un color rojo vino con el indicador al iniciarse la valoraci6n. El color vira a azul tan pronto como el versenato compleja al Mg en el punto final. El complejo del verseno con el Ca se disocia menos que el del Mg y por consiguiente todo el Ca se valora antes de que el Mg se vuelva a complejar con el verseno. La capacidad de cambio para el Ca se calcula por la f6rmula:

Capacidad de cambio-ales = ml versenato x N x
100 g g suelo seco
en el que N es la normalidad del versenato valorado previamente con soluci6n patr6n de calcio.

Nota: El Ca puede determinarse con fotometrra de llama en vez de valorarse con
verseno en cuyo caso el desplazamiento se realiza mediante 5 lavados con
acetato am6nico neutro 1 N (en vez del acetato s6dico),


Procedimiento con sodio

La determinaci6n de la capacidad de cambio que presenta un suelo para los cationes puede realizarse con otros ones adem6s del Ca ya mencionado. Una objeci6n presentada al m6todo que utiliza amonio es que da valores bajos en la determinaci6n de hidr6geno cambiable con suelos organicos que poseen arcillas del tipo 1:1 (caolinita, halosita, etc.) y por tanto la capacidad de cambio calculada es tambi6n m6s baja.
La determinaci6n de la capacidad de cambio con acetato s6dico normal de pH 8,2 se Ileva a cabo sin que interfieran el carbonato c6lcico presente en los suelos por lo que no es necesaria su eliminaci6n previa como en el caso anterior. Tiene las ventajas adicionales de que es un cati6n que no se fija como se ha dicho ocurre en el caso del amonio o potasio y adem6s se encuentra presente en algunos suelos (salinos y alcalinos).

Material
Balanza, pesafiltros, tubo de ensayo 50 ml (100 mm x 30 mm ,1) con tap6n, probeta 50 ml matraces aforados de 1 litro y 100 ml embudo Buchner y papel de filtro (o mejor embudo Buchner de Pyrex con placa de vidrio poroso), m6quina de agitaci6n (no imprescindible); vasos de 250 y 50 ml Pyrex, el vaso de 50 ml debe de limpiarse previamente con mezcla cr6mica caliente y lavarse a continuaci6n 3 veces con agua corriente y luego con agua destilada o desionizada. Vidrio de reloj, matraz c6nico de 500 ml pipetas de 25 y 10 mi ; bureta; crisol de Gooch; frasco cuentagotas, kitasatos de 500 mi y trompa de agua con frasco de seguridad (Fig. 3-1).

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Reactivos

Acetato s6dico normal (AcONal N pH 8,2). Se disuelve 136 g de C2H302Na. 3H20 (o en su lugar, 82 g de acetato s6dico anhidro AcO Na) en unos 800 ml de agua, se ajusta el pH con 6cido ac6tico (usando electrodo de vidrio o un indicador apropiado) y enrasa a un litro en matraz aforado.

Acetato am6nico normal (AcONH4 1N). Disolver 77 g de C2H302NH4 en 1 litro de agua.

Etanol (EtOH) de 95%.

Acetato de uranilo y magnesio (Reactivo del Na). Pesar 32 g de acetato de uranilo (C2H302)2UO2.2H20, y 100 g de acetato de magnesio (C2H302)2Mg.4H20 y disolver en 200 ml de agua templada (600C ) en un vaso Pyrex de 1 litro. La disoluci6n se enfria y adiciona a ella 20 ml de 6cido ac6tico glacial (C2H302H) y 475 ml de etanol (C2H50H de 95%). La disoluci6n se diluye a 1 litro, se mezcla y se deja en reposo, en la oscuridad, por 48 horas. Se filtra a un frasco Pyrex de 1 litro y guard en sitio protegido de Ia luz.

Hidr6xido s6dico 0,1 N, valorado. Se pesan unos 5 g de HONa y se disuelven en 1 litro de agua. Se valora este hidr6xido s6dico con ftalato 6cido de potasio tal como recomienda, por ejemplo, el libro de WILLARD y colaboradores (ver bibliografia al final) p6gs. 140-141. Ver tambibn p6g.34 de este libro.

Acido SulfOrico 0,1 N. Se disuelven 3 mi de S04H2 concentrado en 1 litro de agua. Se valora este 6cido con el hidr6xido s6dico valorado y calcula su normalidad exacta.

Soluci6n para lavados. En un frasco de vidrio Pyrex de 1 litro se ponen unos pocos gramos de acetato de uranilo magnesio y sodio precipitado segon el m6todo que se describe a continuaci6n. Se adicionan unos 800 ml de etanol al 95% y se agita de vez en cuando por un perrodo de varias horas. Se deja la suspensi6n en reposo durante 1 dra y el supernatante se filtra por Whatman No44 o equivalent. El filtrado se pasa a otro frasco de Pyrex con nuevos cirstales de la sal en el fondo. La soluci6n de lavados se prepara filtrando de este segundo frasco el alcohol saturado con acetato triple necesario para el procedimiento. Nuevas preparaciones de alcohol saturado pueden hacerse adicionando etanol al 95% al primer frasco de vidrio Pyrex de un Iitro, agitando de vez en cuando y dejando reposar 24 horas antes de pasar al segundo frasco como se ha indicado.

Soluci6n de sodio patr6n. Es conveniente preparar patrones de sodio entre 1 y 5 mg para hacer una curva de calibrado que permit corregir, por la composici6n del precipitado, si las condiciones actuales de trabajo son distintas de las ideales. Se pesan 2,54 g de cloruro s6dico (CINa) y se disuelve en agua. Enrasar a 1 litro con agua. Esta soluci6n contiene 1,00 gramos de Na por litro (1,00 mg Na/mi).

M6todo

Saturaci6n:
Se pesa de 4 a 6 g de muestra (de humedad conocida) y pasa a un tubo de ensayo de 50 mi. Se adicionan 33 ml de acetato s6dico normal (pH 8.2). Se tapa el tu-

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bo y agita cinco minutes con movimiento de vaiv6n (puede usorse m6quina). Se filtra, tirando despu6s el filtrado, y el residuo se vuelve a tratar con 33 ml de acetato normal; se repite hasta un total de 4 veces.

Lavado:
El residuo se suspende en 33 ml de etanol (95%) y agita 5 minutes; se filtra (tirando el filtrado) y lava otras 2 veces con etanol.

Desplazamiento:
Los iones Na+ absorbidos se intercambian por NH4+ lavando el residuo en el mismo filtro con 33 ml de acetato am6nico 1 N, recogiendo los lavados en matraz aforado de 100 mi. Se repite la operaci6n otras 2 veces. Al final se enrasa el matraz con agua y agita.

Precipitaci6n:
El sodio desplazado se precipita como sal triple con acetato de uranilo y magnesio (AcO)9 (UO2)3 MgNa.8H20 que se valora con HONa. Una alicuota que contengo de 1 a 5 mg de Na, se coloca en vaso Pyrex de 50 mi (lavado previamente con mezcla cr6mica) y evapora a sequedad. El residuo se disuelve en 5 ml de agua (no es necesario filtrar si esta soluci6n queda un poco turbia). Se adiciona a la soluci6n 15 ml de acetato de uranilo y magnesio y agita unos 15 segundos para iniciar la precipitaci6n. Se cubre el vaso con vidrio de reloj y deja en reposo durante 1 hora al cabo de la cual se filtra por el Buchner lavando el vaso con 2 mi. de acetato de uranilo y magnesio y filtrando el Irquido. Se lava de nuevo el vaso 5 veces con alcohol de 95% saturado con la sal triple y filtran todos los lavados por el BUchner con el precipitado.

Valoraci6n:
El precipitado de acetato triple (uranilo, magnesio y sodio) se disuelve en el mismo vaso con un poco de agua destilada (10 mi ) y se pasa la soluci6n a un vaso de 250 mi. El filtro, con la cantidad m6s important del precipitado, se coloca en el vaso de 250 mi y se adiciona agua hasta completar 100 mi. Se ponen 5 gotas de fenolftalerna (al 1%) y un exceso de HONa 0,1 N que se nota porque Ia soluci6n vira a rosa persistente despu6s de various segundos. LCa soluci6n se calienta a ebullici6n (adicionando m6s HONa 0 1N si el color rosa se debilita). Cuando empiece a hervir la soluci6n, se para la cafefacci6n y se valora el exceso de HONa por retroceso con S04H2 0,1 N hasta que justamente desaparezca el color.

La reacci6n que tiene lugar es

(AcO)9 (U02)3 Mg Na. 8H20 +10 HONa

) 9 AcO Na + U207 Na2 + UO4Mg +13 H20

Cada ml de HONa 0,100 N es equivalente a 0,23 mg de Na en el precipitado. Se consume 10 veces m6s HlNa que el equivalent quimico del No en el precipitado.

La t6cnica del Na (como la del Ca) puede modificarse ligeramente para hacer la determinaci6n final con un fot6metro de llama lo que Ileva consigo un considerable ahorro de tiempo. La descripci6n del m6todo puede verse en BURRIEL y RAMIREZ, "Fotometrra de llama" Consejo Superior de Investigaciones Cientrficas, Madrid, 1955.

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El manejo del fot6metro de llama requiere lectura del folleto que acompafia al aparato en el cual suelen venir tambi6n descritos los m6todos para estas determinaciones.

Procedimiento con amonio

La determinaci6n de la capacidad de cambio cati6nica puede realizarse con amonio despu6s de haber extra'do los cationes cambiables con este i6n (Ver caprtulo 4). El i6n amonio puede no desplazar los lItimos restos de H+ retenido fuertemente en la caolinita o haloisita y tiene cierta tendencia a ser fijado por la vermiculita. Por otro lado la determinaci6n del amonio no es tan r6pida como la de los cationes met6licos calcio o sodio por fotometrra de llama o la valoraci6n de calcio con versenato. Para suelos calc6reos se emplea a veces una soluci6n de AcONH4 en etanol al 80% para saturar los mismos y como reemplazante (AcO)2Ca.

La capacidad de cambio am6nica ha sido empleada en suelos no calc6reos por Peech y colaboradores (Ver bibliografra al final) y viene descrita a continuaci6n.
Material

Adem6s del material descrito en el Caprtulo 4 para la extracci6n ae cationes cambiables se necesita matrazerlenmeyer con tubuladura lateral para hacer el vacro (Kitasatos), matraz aforado de 500 ml matraz Kjeldahl de 800 ml erlenmeyer de 500 mi.

Reactivos

Etanol 95%. (En su lugar puede usarse metanol).

Cloruro pot6sico.
Cloruro pot6sico acidificado (100/o CIK). Disolver 100 g de CIK en 900 ml de agua y ajustar el pH de la disoluci6n a 2,5 usando 6cido clorhrdrico. Para ello se saca una gota de la soluci6n a una placa para gotas en la que tenemos una gota de azul de timol (indicador de acidez al 0,04%) y se sigue adicionando 6cido clorhrdrico hasta que una gota de la soluci6n (sacada con una varilla de vidrio) vire a rojo el indicador en el hueco de la placa para gotas.
Hidr6xido s6dico IN_. Disolver 40 g de HONa en 1 litro de agua destilada.

Acido sulfoirico 0,2 N. (Valorado) Disolver 6 ml de 6cido concentrado en 1 litro de agua. Se valora con el hidr6xido s6dico que viene a continuaci6n.

Hidr6xido s6dico 0,1 N. Disolver 5 g de HONa en 1 litro de agua y valorar seg6n indica el libro de Willard 7 colaboradores (ver bibliografra al final) p6gs. 140-141. Ver tambi6n p6g 34 de este libro.

M6todo

Despubs de lavado el suelo con acetato am6nico para extraer los cationes cambiables,(seg6n se describe en el Caprtulo 4) se lava el exceso de amonio del embudo Buchner con 250 ml de alcohol, que se va- adicionando al Buchner en porciones de 50 ml dejando pasar una porci6n antes de adicionar la siguiente. Las 1ltimas porciones de alcohol se extraen con vacro pero cuidando de no secar el suelo.

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El suelo se lava despu6s con 450 ml de soluci6n acidificada de CIK (10%,pH 2,5) usando porciones de 50 ml cada vez y los lavados se colectan todos en un Kitasatos. El lixiviado se pasa a un matraz aforado de 500 ml y se enrasa y mezcla bien. Una alrcuota equivalente a 1 6 2 mvales de NH4+) se coloca en matraz Kjeldahl de 800 ml se adicionan 25 ml de hidr6xido s6dico normal (HONa 1 N) y destilan 200 ml (que arrastran el NH4+) en 60 ml de 6cido sulf6rico valorado-0,2 N. El exceso de 6cido se valora con hidr6xido s6dico (HONa 0,1 N valorado) usanlo rojo de metilo como indicador. Como blanco se Ileva un volum-n igual a la alrcuota de soluci6n al 10% de CIK de pH 2,5 que se destila en las mismas condiciones.

Cationes met6licos cambiables totales

Se determinan por intercambio con H+procedente del 6cido ac6tico AcOH y midiendo la cantidad de este i6n que desaparece de la soluci6n.

Material
Erlenmeyer de 50 mi (con tap6n), balanza, pipeta de 25 ml y pH-metro con electrodo de vidrio.

Reactivos

Acido ac6tico IN. Diluir 57,2 ml de 6cido ac6tico glacial a 1 litro. Comprobar el pH 2,31 y caso de que no lo sea,ajustar variando la concentraci6n.
Acetato am6nico 1N (AcONH4). Diluir 57,2 ml de 6cido ac6tico glacial a
800 ml y neutralizar a pH 7,00 : 0,01 con HONH4 concentrado (o AcOH) enrasando al litro.

Disoluciones amortiguadas patr6n. Para el calibrado del electrodo de vidrio se utilizar6n por lo menos una de pH 4,00 y otra de 7,00 (error f 0,01) a 250C.

M6todo
Se pesa 2,50gde suelo en erlenmeyer de 50 ml al que se adiciona 25 ml de AcOH 1N y tapona. La suspensi6n se agita durante 1 hora (intermitentemente) y se determIna el pH de la suspension con electrodo de vidrio. Se determine asimismo el pH del AcOH utilizado. Los cationes met6licos cambiables totales (S) se calculan por la f6rmula:
S = (pH -2,31) 22 (mvales/100 g suelo) en la que pH es la acidez media en la suspensi6n. Esta f6rmula es aplicable a pH comprendidos entre 2,31 y 2,80 (de 0 a 10,8 mvales/100 g ). Para valores comprendidos entre 10 y 20 milivales, se toma 1,25 g de suelo y el valor final obtenido se multiplica por 2.

Porcentaje de saturaci6n

En un suelo se denomina asT a la proporci6n de la capacidad de cambio cati6nica (T) saturada con cationes met6licos (S). Se utiliza aqur la nomenclatura propuesta por HISSINK. Es evidente de la definici6n que T es la suma de S T6s el hidr6geno intercambiable (en mvales/100 g ). Segun esto: % saturaci6n =T 100.

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Este porcentaje de saturaci6n de cationes met61licos es muy important con respecto al desarrollo de las plantas y puede aumentarse encalando el suelo. En suelos alcalinos el porcentaje de saturaci6n puede sobreposar de 100% debido a la presencia de sales libres. Esto ocurre con frecuencia en suelos con alto contenido en materia organica. En suelos calc6reos o dolomiticos el Ca y Mg se pueden solubilizar, a partir de sus carbonatos, en la soluci6n extractora y no es posible distinguirles de la parte procedente de cationes met6licos cambiables.

Enyesado de los suelos

Cuando el porcentaje de saturaci6n con sodio de un suelo alcanza o sobrepasa 15% las propiedades frsicas del mismo empeoran considerablemente. Este suelo puede restaurar sus condiciones frsicas si se intercambia el sodio por calcio lo que puede realizarse adicionando yeso (SO4Ca.2H20) al mismo.

Material

Matraz c6nico (erlenmeyer) de 200 ml con tap6n, y 125 ml sin tap6n, pipeta (o probeta) de 100 ml bureta (para el versenato).

Reactivos

Soluci6n valorada de sulfato c6lcico (en mvales/1 .). Disu6lvase 5 g de S04 Ca.2H20 en 1 litro de H20. Al cabo de 24 horas se agita, se filtra y analiza 5 ml de esta soluci6n con versenato. (Debe tener m6s de 28 mvales por litro, es decir, tener una concentraci6n mayor de 0,028 N).

Soluci6n valorada de Versenato con magnesio. Se prepara segOn se indic6 al hablar de la capacidad de cambio (Ver p6g. ).

M6todo

Se pesan 5 g de suelo seco al aire y ponen en un erlenmeyer de 200 ml adicionando 100 ml de ia soluci6n valorada de yeso. Se tapa el matraz y agita unas
6 veces durante un intervalo de media hora (o cinco minutes en un agitador mec6nico). Se filtra y determina la concentraci6n de calcio en una alicuota con versenato tal como se vio en p6g. La cantidad de yeso necesaria se calcula:

yeso (mvales/100 g ) = 2(A-B)
en la que A es la concentraci6n de la soluci6n valorada de sulfato c61lcico expresada en milivales por litro y B es la concentraci6n de calcio + magnesio en el filtrado expresado tambi6n en mval/litro.

Cada mval de yeso por 100 g de suelo calculado de esta manera equivale a 1,6 toneladas de yeso por hectarea (15 cm de profundidad).

Expresadas en azufre serran 0,3 toneladas y mediante sencillas reglas de tres podrra calcularse la cantidad correspondiente de sulfato de hierro (II) (SO4Fe.7H20) 6 aluminio (SO4)3AI2.18H20, necesarios.

Antes de hacer la recomendaci6n correspondiente deben de tenerse en cuenta various factors: uno de ellos es la profundidad hasta la que se requiere restaurar la

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tierra; los c6lculos mencionados se refieren a la capa arable (15 cm ) pero puede preferirse una profundidad de 30 cm. Io que requerirra doble cantidad por Ha.
Otro requisite que se debe tener en cuenta es la fracci6n de sodio cambiable que se quiere sustituir. Un ejemplo aclarar6 estos puntos. Sup6ngase una capa de 30 cm de un suelo alcalino; se determina una muestra del mismo yeso equivalent, con un resultado de 4 mvales/100 g de suelo y la capacidad de cambio cati6nica que es de 10 mvales/1 00 g. El porcentaje de sodio intercambiable ser6 de 4/10 40%. Si se desea reducir el porcentaje de sodio cambiable a 10% (o sea 1 mval de No por los 10 mvales totales) se necesitar6 desplazar 3 mvales/100 g. Si se supone que el intercambio es cuantitativo ser6 necesario aplicar 1 .6 x 3 = 4.8 toneladas de yeso por Ha (15 cm ) o sea 9,6 T/Ha (30 cm ) de yeso. La reacci6n entre enmiendas tal como el yeso y el sodio cambiable en el suelo es una reacci6n cuyo equilibrio no est6 completamente desplazado hacia la derecha

2 X Na + SO4Ca X2Ca + SO4Na2 (X orcilla del suelo).
Por otro lado, no todo el desplazamiento del sodio tiene lugar en la profundidad a la que se hizo la aplicaci6n. Por estos motives se recomienda (RICHARDS, 1954) multiplicar el valor obtenido par 1,25 para compensar. Seg6n esto la cantidad de yeso a aplicar en este ejemplo serra de 9,5 x 1,25 = 12 toneladas por hect6rea.

Una GItima observaci6n es que el m6todo propuesto include, en la determinaci6n del yeso, el necesario para desplazar al potasio cambiable y este no contribuye a empeorar las condiciones fisicas de un suelo como hace el sodio. Por este motivo,los requerimientos para el enyesado calculados anteriormente pueden ser algo mayores de los reales si la saturaci6n con potasio es apreciable respecto a la de sodio.

Acidez Cambiable

La cantidad de iones hidr6geno extrardos del suelo por una disoluci6n salina recibe el nombre de hidr6geno cambiable

2XH + Ba+2 X2Ba + 2H
en la que X- representa el coloide del suelo (org6nico o mineral) y H+representa el i6n hidr6geno hidratado (no se representa el agua en honor a la brevedad). Siendo esta ecuaci6n un equilibrio qurmico, las concentraciones finales dependen de varios factores como concentraci6n de la disoluci6n salina y la presencia en la soluci6n de bases que se combine con los protones. Cuanto m6s fuertes estas bases mayor ser6 el desplazamiento del i6n hidr6geno del suelo.

Se debe recordar aqur que, segOn BRONSTED, una substancia es 6cida cuando
puede ceder un prot6n (= i6n hidr6geno H1)a otra substancia, y es b6sica cuando puede aceptar un prot6n perteneciente a un 6cido. El 6cido ai perder un prot6n se transforma en una base que se denomina base conjugada

Acido Prot6n + Base conjugada
C1 H H + +CI 1
PO4H2'. H' H +PO4H-2 2
NH + H +NH 3
Al(A20)3-3 H+ +AI(i20)20H+2 4
H20 H +OH- 5
H3 0+ H + H20 6

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Las dos iltimas ecuaciones (5 y 6) indican que un disolvente puede actuar como 6cido o como base. Para que una sustancia funcione como 6cido (libere protones) es preciso la presencia simult6nea de otra substancia que funcione como base (acepte protones) porque los protones no existen en estado libre.

CIH + H20 H30+ + CIAcido I + Base 2 Acido 2 + Base 1

Los suelos 6cidos contienen asimismo una cantidad apreciable de aluminio cambiable que es equivalente en soluci6n acuosa a la presencia de protones por producirse 6stos en su disociaci6n expresado por la ecuaci6n 4 arriba.

Las sales de 6cidos fuertes no se usan para desplazar el hidr6geno cambiable porque 6stos no aceptan protones. Acetatos son los m6s corrientemente utilizados y en la pr6ctica se determine el hidr6geno cambiable a un pH de equilibrio entire 7,0 y 8,3 .

Material

Tubo Buchner, con vidrio poroso como material filtrante, matraz aforado de 500 ml, matraz Kitasato, arena silicea (0,5 a 1 mm de di6metro) lavada con 6cido clorhrdrico (1+1) y agua hasta reacci6n neutra de los lavados, tubo de goma, pinza de Hoffman y tap6n de goma perforado.

Reactivos

Acetato b6rico 1N (pH 8 1). Disu6lvase 273 g de (CH3CO2)2Ba.H20 (6 255g de sal anhidra) en unos 800 ml de agua. Ajdstase el pH a 8,1 usando hidr6xido b6rico (HO)2Ba con electrodo de vidrio enrasando a 1 litro.

Soluci6n indicadora de fenolftalerna. Disu6lvase 1 g de fenolftalerna en una mezcla de 50 ml de alcohol (EtOH* de 95%) y 50 ml de agua.

Soluci6n de hidr6xido s6dico 0,05 N (para la valoraci6n de esta disoluci6n v6ase p6g. 6 el libro de Willard y colaboradores citado en la bibliografra al final.


M6todo

En el tubo BLCHNER con papel de filtro se colocan 5 mi de arena teniendocuidado de que no se adhiera a las paredes (para lo cual deben de estar secas) y se prensa y nivela suavemente esta arena con un tap6n. Se coloca el suelo con las mismas precauciones (un peso correspondiente a 0,5 6 1 mval de hidr6geno cambiable) y nivela con el tap6n y por 61ltimo, se coloca a continuaci6n otros 5 ml de arena silrcea. El matraz de 500 ml con 350 ml de (AcO)2Ba se invierte encima del tubo filtrante. La velocidad de goteo se ajusta con una pinza de Hoffmann a 15 5 gotas por minute.


* Et representa el radical etilo CH3.CH2-

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cr co


i'Yi*io poroso, Prer C
Pinza de /ofm an




Kitasato d o00ond.










Fig. 3-2 Aparato para determinar la acidez cambiable.



Cuando toda la soluci6n extractora gote6, el volume de 6sta se mide con una probeta graduada y se pasa a un vaso de 600 ml. Se adicionan al vaso 10 gotas de soluci6n de fenolftalerna y se valora con HONa 0 05 N hasta que vire el indicador a rosado (Ilamando A el n6mero de ml utilizados4. e-hace una valoraci6n en blanco con la misma cantidad mediaa con la probeta graduada) de soluci6n extractora de acetato b6rico 1N (pH 8,1) (B ml utilizados). Los resultados se calculan segun:
H cambiable (mvales/100 g) = 100(A-B)N g suelo
en la que N es la normalidad exacta del HONa utilizado.

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Encalado de los suelos

La presencia en los suelos de una cantidad excesiva de hidr6geno o aluminto cambiable puede aconsejar el neutralizar parte de 61 con cal para ajustar la acidez al valor 6ptimo requerido por las plants que se cultiven en estos suelos. Se debe de considerar cuidadosamente al grado de acidez a que se quiere Ilegar teniendo en cuenta no solamente las diferentes respuestas de las plants sino tambi6n que distintos coloides del suelotienen,a un pH determinado, distinta actividad de iones calcio. Tambian hay suelos que requieren un pH m6s bajo que otros para evitar problems de deficiencias en las plants (principalmente micronutrientes).

Coda mval de H+ cmbiable por 100 g. de suelo determinado seg6n el p6rrafo anterior es equivalent a 20:000 vales por 2:000;000 Kg. suelo y par tanto requiere para su neutralizaci6n 560 Kg de cal (OCa) par hect6rea-surco.

Adem6s de cal (6xido de calcio, OCa) puede usarse para el encalado cal apagada (hidr6xido de calcio, (HO)2Ca); piedra caliza (carbonato c6lcico CO3Ca); y dolomra o dolomita (carbonato doble de calcio y magnesio (C03)2CaMg). De caliza, por ejemplo, se requieren 1000 Kg por Hect6reo-surco por cada mval de H+ cambiable por 100 g. de suelo.
Puesto que la cantidad de ellos a utilizar viene dada no s6lo por su composici6n qurmica y su pureza sino tambi6n por la velocidad con que la neutralizaci6n se realiza (que depende del tamafio del grano entre otras cosas), a continuaci6n se do un m6todo para la determinaci6n del equivalent en cal de estos otros products.


Determinaci6n del equivalent en cal

Material
Balanza, erlenmeyer de 500 y 250 ml., dos buretas, placa de calefacci6n (o mejor, place de vapor de agua), matraz aforado de 1 litro y 200 ml pipetas de 50 y 25 ml vaso de 250 ml embudo.

Reactivos

Acido clorhrdrico valorado 1N. Se adicionan 86 ml de 6cido concentrado a un matraz de fitro y se enrasa. Sevalora una alrcuota (20 ml ) con hidr6xido s6dico valorado.

Hidr6xido s6dico valorado 1N. Se disuelven 40 g de hidr6xido s6dico en 1 Iitro de agua. Esta disoluci6n se valora con ftalato 6cido de potasio (C8H404HK, peso equivalente 204 g/val), para lo cual se peso con exactitud, por diferencia, unos 4 g de ftalato desecadoysecolocaen erlenmeyer de 250 mi. Se adiciona 100 ml de agua, 4 gotas de fenoiftalerna y valora r6pidamente aliadiendo el hidr6xido s6dico desde una bureta hasta que aparezca una d6bil coloraci6n rosada que persiste unos 30 segundos despu6s de homogeneizada la soluci6n. La normalidad de la disoluci6n de hidr6xido s6dico se calcula (N) = mg ftalato mi gastados x 204

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Soluci6n indicadora de fenolftaleTna. Disu6lvase 1 g de fenolftalerna en una mezcla de 50 ml de alcohol etilico (EtOH 95%) y 50 ml de agua.

Ftalato 6cido de potasio. Se deseca durante 2 horas a 105*C en estufa y se guard en pesafiltros dentro de un desecador.

M6todo

Digesti6n:
Se pesa como 0,5 g de cal (viva o apagada) 6 1 g de caliza (o dolomra) exactamente en una balanza y se pone en erlenmeyer de 500 mi. Se adicionan 25 mi de 6cido clorhrdrico normal con la pipeta, se gira el matraz para humedecer la muestra y se calienta hasta casi ebullici6n o ebullici6n suave en placa el6ctrica o de vapor de agua durante 5 minutes. Se adicionan 100 ml de agua y se hierve durante 1 minuto. Se enfrra a temperature ambiente.

Valoraci6n:
Se adicionan 4 gotas de fenolftalerna y el exceso de 6cido se valora con hidr6xido s6dico normal hasta color rosado p6lido que persiste unos 30 segundos al agitar la soluci6n. La cantidad de material necesaria a aplicar por hect6rea para neutralizar
1 mval de H+ por 100 gramos de suelo viene dada por la f6rmula

Kg product 20000
g muestra
hect6rea A-B


en la que A = 25 x N (N es la normalidad del 6cido)
B = mi x N1 es el n6mero de mi de hidr6xido consumido multiplicado par _N1, su normalidad correspondiente. El factor 20000 procede del c6lculo de vales por 2 millones de Kg de suelo equivalentes a 1 mval/100 g. suelo.

En este caso se pueden hacer consideraciones parecidas a las del enyesado. La cantidad de cal a recomendar depende del ndmero de equivalentes que se quiera neutralizar lo que es funci6n del grado de acidez, de la capacidad amortiguadora o reguladora del suelo y de las plantas que se quiera cultivar ast como de la profundidad hasta la cual se quiera realizar esta neutralizaci6n.

Tambi6n se ha de tener en cuenta que, debido principalmente al tamafio de la partfcula, parte del material no es efectivo en el tiempo de la aplicaci6n por lo que debe de incrementarse proporcionalmente la cantidad recomendada.

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CAPITULO 4


CATIONES METALICOS CAMBIABLES EN SUELOS





INTRODUCCION
Los cationes cambiables corrientemente presentes en los suelos son Co+2, Mg+2, K+, Mn+2, AI+3, Na+, NH4+ e H+. De estos se consideran no met6licos los dos 61timos. Los cationes met6licos se extraen f6cilmente con acetato am6nico normal (AcQNH4 1N). Los siguientes cationes son extrardos tambibn, Fe+3, Fe+2, Cu+2, Zn+2, Co+21al menos parcialmente) aunque no se les suele considerar en este caprtulo por estar presentes en concentraciones mucho m6s baias que los citados en primer lugar.
La cantidad de cationes met6licos extrardos suele ser mayor de los realmente
cambiables debido a la presencia de sales solubles en el suelo y a la disoluci6n parcial de carbonatos de calcio y magnesio. En suelos lixiviados y no recientemente fertilizados, el contenido en sales solubles es despreciable. En caso contrario se pueden eliminar las sales solubles lavando previamente el suelo con alcohol etilico (EtOH 40%) hasta que el lixiviado no d6 reacci6n de CI- y S04-2.

Tratamiento previo del suelo (eliminaci6n de sales solubles)

Material

Balanza, estufa de desecaci6n, matraz de I litro, probeta 500 mi., vaso de 400 mi., erlenmeyer de 250 mi varilla de agitaci6n, embudo Buchner con papel de filtro fino (Whatman 150, o Schleicher & Schull 576), Kitasatos, trompa de agua, tubos de ensayo.
Reactivos

Alcohol 40%. Diluir 420 ml alcohol etrlico (EtOH 96%) en un litro.

Alcohol absolute. Etanol(EtOH)absoluto.

Nitrato de plata 0,1 N. Se disuelve 1,7 g de NO3Ag y se Ileva a 100 mi en matraz aforado.

Acetato am6nico 1 N. Se diluye 57 mi de 6cido ac6tico glacial a unos 800 ml con agua destilada y se neutralize con OHNH4 conc. Se diluye luego la soluci6n a
1 litro.


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M6todo

Si el suelo tiene sales solubles, se determina su contenido de humedad en una muestra aparte desec6ndola a 105*C y se utilizan estos datos para calcular el peso homedo correspondiente a 50 g de peso seco, pues si se deseca la misma muestra que se va a analizar se perturba el equilibrio i6nico. No obstante este inconvenient es frecuente encontrar an6lisis realizados con suelo secado al aire. El suelo ya pesado (50 g ) se pasa a un vaso de 400 ml y adiciona 100 mi de EtOH k40% y se agita de vez en cuando durante 30 minutes. Se filtra por el embudo Buchner, Fig. 3-1, aplicando ligera succi6n y lava 4 veces con 50 ml cada vez, con EtOH 40%, comproando que las ultimas porciones del filtrado no den reacci6n de clorurQs,.,paro lo cual se ponen unas gotas del filtrado en tubo de ensayo y se tratancon nitrato de plata 0,1 N. Si hay cloruros, atn en pequefia concentraci6n, se produce un precipitado blanco o una opalescencia blanquecina. Si la reacci6n es positive (hay enturbiamiento) se sigue lavando con alcohol de 40%. Por 1ltimo se lava una vez con 50 ml de alcohol absolute para secar el suelo y poderle separar mejor del embudo. Se pasa el suelo a un erlenmeyer de 250 ml y lava el embudo y filtro con acetato am6nico 1 N (usando en total 100 ml de AcONH4), tal como se recomienda en la extracci6n-de cationes.

Nota: Si el suelo posee sulfatos solubles se pesa el equivalent de 50 g de suelo
seco, se coloca en vaso de 400 ml como anteriormente y se adiciona 50
ml de agua. Se agita bien y deja equilibrar por 30 minutes. Se filtra por
el Buchner, con ligera succi6n y cuando todo el agua ha pasado se continGan los lavados con varias porciones de 50 mi EtOH 40% siguiendo, tal
como se ha descrito anteriormente.


Extracci6n de los cationes cambiables

Se realiza con acetato am6nico que presenta la ventaja de humedecer el suelo y sustituir los cationes cambiables de un modo eficaz asr como de ser vol6til lo que le hace adecuado para usar posteriormente el fot6metro de llama, caso de tener este equipo. Recu6rdese que el amonio (NH4+) al igual que el potasio (K+) se fijaba en forma no cambiable por suelos que contenian vermiculita por ejemplo u otros minerales similares lo que puede producer una disminuci6n en la capacidad de cambio cati6nica. En este caso, afortunadamente, la fijaci6n no interfere con la extracci6n de cationes met61licos cambiables.

Material

Balanza, tamiz de 2 mm estufa de desecaci6n, embudo BUchner N*I de 6,5 cm J (di6metro) con papel de filtro o provisto de vidrio filtrante, Kitasatos de 500 ml trompa de agua con Kitasatos regulador, erlenmeyer de 250 ml y tap6n de goma N06, vasos de 600 ml vidrio de reloj de 12 cm P para cubrirle y 3 ganchos, fabricados con varilla de vidrio, para poner encima del vaso y que el vidrio de reloj no pose directamente en el borde. Vaso de 1 litro, varilla de vidrio con un extreme protegido por tubo de goma o hule (policra), embudo, matraz aforado de 100 ml y placa de calefacci6n electrica o con vapor de agua. Papel de filtro (Whatman #42, Schleicher& Schull 589 blue, o' Munktell OK) de 5,5 cm 0. Frasco lavador con agua destilada, pipetas de 10,3, 2 y 1 ml pipetador.

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Reactivos

Acetato am6nico normal de pH 7 (AcONH4 1 N). En vaso de 1 litro se adicionan 58 mi. de 6cido ac6tico glacial (AcOH 99,5%/o, 17,5 N) y 750 ml de agua. Se agita y neutraliza con unos 70 mi de amoniaco concentraco (HONH4 15 N). Se ajusta la acidez a pH 7 despues de enfriada la soluci6n, (con electrodo de vidrio o colorim6tricamente) fiiadiendo 6cido ac6tico o hidr6xido am6nico y diluir a 1 litro.

Agua oxigenada 30% (per6xido de hidr6geno, H202).

Acido clorhrdrico 6 N. Diluir 516 ml de CIH conc. a 1 litro.

Acido clorhrdrico aprox. 2 N. Diluir 130 ml del acido concentrado a 1 litro (para iavados).
Acido nitrico concentrado (NO3H 15.4 N).

Acido ntrico 6 N. Diluir 390 ml de concentrado en 1 litro.

M&todo

Un peso de suelo homedo y tamizado equivalente a 50 g (seco al aire) se coloca en matraz erlenmeyer de 250 mi y adiciona 100 ml de AcONH4 1N. Si el suelo posee sales solubles se trata previamente como se indica en 'Tratamiento previo de suelo'. El matraz se tapa y agita tres minutes y se digiere el suelo una noche. Al dra siguiente se traspasa el suelo a un embudo Buchner provisto de papel de filtro que se ha fijado en el embudo previamente con una ligera succi6n de la trompa de agua (Ver Fig. 3-1). El suelo se lixivia lav6ndole con 400 ml de AcOHN4 (en porciones de 50 mi ) usando aspiraci6n suave y dejando escurrir todo el liquido antes de adicionar nueva porci6n. En este proceso de lixiviaci6n se debe de tardar una hora por lo menos. Las aguas de lavado con AcONH4 pueden analizarse directamente con un fot6metro de llama previo enrase a un cierto volumen, o evaporarse a sequedad para an6lisis por otros m6todos. El suelo en el embudo puede servir para determinar la capacidad de cambio cati6nico (usando el m6todo del acetato am6nico).

Se pasa el filtrado a un vaso de vidrio Pyrex de 600 mi y evapora a sequedad sobre la placa de calefacci6n (para expulsar las sales am6nicas). Se deja enfriarel vaso y lavan las paredes interiores del mismo con poca agua (5 6 10 mi del frasco lavador) y se vuelve a evaporar este agua a sequedad. Si el residuo es de color oscuro (lo que nos indica la presencia de material org6nica) se cubre el vaso con vidrio de reloj y adiciona por el pico del mismo 2 ml de agua oxigenada al 30% y
2 ml de 6cido nrtrico 6 N. La soluci6n en el vaso cubierto se digiere en placa de calefacci6n (sin hervir) 20 minutes al cabo de los cuales se levanta unos milimetros el vidrio de reloj (con unos ganchos de vidrio) y se evapora a sequedad evitando que salpique. Si el color no aclara puede ser debido a la presencia de Mn o Fe en cuyo caso hay que proseguir el an6lisis.

AI residue se adicionan 10 ml de 6cido clorhidrico 6 N, agita con varilla (provista de casquillo de goma) y se diluye con 15 mi de aguaTiltrando a continuaci6n a traves de papel de filtro (Whatman N* 42 o similar) para separar la slice. Lavar dos veces con 6cido clorhTdrico 2 N, y recoger tanto el filtrado coma los lavados en matraz aforado de 100 mi. Enrasar y marcar Soluci6n A (cationes met6licos cambiables) para el an6lisis subsecuente.


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Determinaci6n del calcio cambiable en suelos (como oxalato c6Icico)

INTRODUCCION
Se realiza precipit6ndole como oxalato c6lcico y valorando el 6cido ox6lico con cerato o permanganato (mejor el 1 *). Este m6todo es v61 ido tambi6n para determinar calcio procedente de an6lisis de aguas, plants, etc. lones que pueden coprecipitar con el Ca+2 y producer interferenciasson el Fe"2, Mn+2, Ti+4, Ba+2, y Mg+2. De entre 6stos, el 6nico que puede presentar problemas es el magnesio y cuando se sospecha esto, debe usarse una double precipitaci6n, o bien usar el m6todo del versenato.
Material

Vasa de 250 ml bureta 50 ml placa de calefacci6n, crisol de Gooch con vidrio filtrante de porosidad media (entre 10 15 micras) provisto de tubo soporte y Kitasato de.500 ml trompa de vacro con Kitasato regulador.

Reactivos

Acido clorhrdrico 6 N (CIH 6 N). Se diluye a 1 litro 516 ml de HCI conc. (36%).

Acido ac6tico glacial (AcOH 99,5% en peso, 17,5 N).

Hidr6xido am6nico conc. (HONH4 15 N).

Hidr6xido am6nico (HONH4 4 N). Se diluye a 1 litro 267 ml de HONH4 conc. (15 N).

Verde de bromocresol (indicador de acidez). Se disuelve 0,2 g de verde bromocresol en 28,5 ml de HONa 0,1 N y se diluye a 500 ml con agua destilada.

Acido ox6lico 10%. Se disuelve 100 g de 6cido ox6lico en agua destilada y se Ileva a un litro.

Acido sulforico 2 N (SO4H2 2 N). Se adiciona lentamente 55 mi de SO4H2 conc. sobre 900 ml de agua en un vaso de vidrio Pyrex de 1 litro. Despu6s de frro, se pasa a un matraz aforado de 1000 ml y se enrasa.
Oxalato patr6n 0,050 N. Se deseca oxalato s6dico (tipo primario) en estufa a 105*C y enfrra en un desecador. Se pesan 3,350 g de C204Na2 y disuelven en unos 600 ml de SO4H2 2N. Se enrasa a 1 litro con el mismo disolvente. Este patr6n primario de oxidaci6n-reducci6n (redox) es 0,050 N.

Ferrorna (indicador redox) 0,025 M (C12H8N2)3SO4Fe. Se prepara disolviendo 0,495 g. de 1,10-fenantrolina monohidratada (C12H8N2. H20) en 100 ml. de soluci6n acuosa de sulfato de hierro (11) 0,025 M.*



Este indicador Io vende ya preparado G. F. Smith Chemical Co., Columbus Ohio, USA.

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Disoluci6n de cerio (IV) valorada. Se disuelven 34 g de tetrasulfatocerato de amonio (S04)4Ce(NH4)4.2H20** en 1 litro de 6cido sulf6rico 2 N (S04H22N) para obtener una soluci6n que es aproximadamente 0,05 N con respecto al process Ce4 ---- Ce3.


Nota: En lugar de las sales c&ricas y ferrorna como indicador puede usarse una disoluci6n de permanganato pot6sico. Este reactive es mucho m6s barato que el sulfato de cerio (IV), no necesita indicador, pero no es tan estable. Por
esta raz6n, hay que valorarle por lo menos cada mes y guardarle en frasco
topacio, en lugar oscuro y protegido del polvo.

Permanganato pot6sico 0,1 N (MnO4K .0,1 ; N). Se pesan 3,3 g de MnO4K y se disuelven en 200 ml de agua"estilada caliente. Se les diluye a 1 litro, se deja en reposo por 2 dras, filtra por un filtro Gooch y guard en frasco topacio.

Valoraci6n del permanganato: se pesa exactamente 2 porciones de 0,3 g de oxalato de sodio, desecados durante la noche a 1050C se les coloca en erlenmeyers de 500 mi y se aiade 250 ml de S04H2 preparado diluyendo 25 mi de S04H2 a 250 mi. Se agita hasta disolver el oxalato, se calienta a 70*C y se valora con el MnO4K hasta obtener un color rosado que dure unos 30 segundos.

C61culo de la normalidad del permanganato:

Peso Oxalato = Normalidad MnO4K 0,0670 x mi MnO4K
Disoluci6n valorada de hierro (II). Una disoluci6n patr6n de sal de hierro (II) se prepara disolviendo sal de Mohr (sulfato de hierro (II) y amonio (S04)2Fe(NH4)2. 6H20) en 1 litro de 6cido sulforico medio normal (SO4H2 aproximadamente 0,5 N). No es necesario conocer la concentraci6n exacta de la sal de hierro (I1). Esta disoluci6n es aproximadamente 0,05 N para el process redox Fef2 -- Fe+

Valoraci6n de los reactivos de Ce(IV) y Fe(ll). Se valora una alicuota de soluci6n (10 mi.) de cerio (IV) en vaso de 100 ml con unas gotas de ferrorna, con la soluci6n de hierro (II) hasta que vire y se calcula el factor F

F= 10 ml Ce(IV)
x ml Fe (11)
Esta valoraci6n debe de ser hecha para cada serie de an6lisis a verificar. Despubs de adicionar 20 ml de la soluci6n valorada de Ce(IV) a un vaso que tiene 10ml de oxalato patr6n se calienta hasta unos 800C. Se deja enfriar a unos 500C (utilizando un term6metro de 1000 como varilla de agitaci6n paro comprobar la tempera** Puede usarse en su lugar nitratocerato am6nico((NO3)6Ce) (NH4)2 u otra sal de cerio (IV). El peso equivalent para el proceso en que va a utilizarse es igual
al peso molecular.


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tura) y el exceso de Ce(IV) se valora por retroceso con la soluci6n de Fe(ll) hasta el punto final (viraje de la ferrorna). Se calcula la normalidad de la soluci6n de Ce(IV) por la formula:

N -.ml oxalato x 0.050 N
ml Ce(IV) (ml Fe(ll) x F)

M6todo para valorar el Ca

Una allcuota de la soluci6n A (unos 15 mi para suelos arcillosos o francos, y
25 ml para arenosos) se coloca en vaso de 250 ml y diluye a unos 150 mi con agua. Se adiciona 5 ml de CIH 6N (para dificultar la coprecipitaci6n del Mg junto con el Ca) se adicionan 5 ml. de AcOH glacial y 0,5 mi (10 gotas) de verde bromocresol. Se adiciona lentamente con agitaci6n HONH4 conc. hasta que empiece a virar el indicador a verde p6lido y entonces se hierve la soluci6n.

Precipitaci6n:
Se adicionan 10 ml de 6cido ox6lico (al 10%) con lo que vira la soluci6n a amarillo (medio 6cido). Despu6s se adiciona desde una bureta HONH4 4N gota a goto agitando simult6neamente la soluci6n hasta que vire a verde oscuro (pPR entre 4,0 y 4,5). El oxalato de calcio se precipita y la soluci6n se digiere durante 1 hora en placa de calefacci6n, sin hervir.

Filtraci6n:
El liquido que sobrenada se decanta a trav6s del crisol de Gooch aplicando una ligera succi6n. Los Gltimos 50 ml se aprovechar6n para arrastrar el oxalato que se suspende en ellos por agitaci6n. El vaso se lava 3 veces a fondo con un frasco lavador de chorro fino, incluyendo en cada lavado la menor cantidad posible de agua. Los lavados se pasan por el crisol de Gooch teniendo cuidado de que el anterior lavado haya escurrido antes de adicionar las aguas del lavado siguiente. El precipitado de oxalato c6lcico (C204Ca) se lava en el mismo crisol filtrante 5 veces con 5 ml de agua caliente a la que se le adicion6 unas gotas de HONH4 conc. Si no se dispone de crisol de Gooch se puede usar un embudo con papel de filtro Whatman #40. En este caso, los lavados con agua ligeramente amoniacal se continuar6n hasta que el filtrado no d6 reacci6n de cloruros con el nitrato de plata para lo cual se separan unos 2 ml en un tubo de ensayo que tiene 1 ml de soluci6n de nitrato de plata 0,1N. Esta disoluci6n analizada se tira (no se une con la de los lavados que van a la determinaci6n de magnesio). En el caso de usar papel de filtro suelen bastar unos 10 lavados. El filtrado y los lavados se conservan para la determinaci6n del magnesio.

Valoraci6n:
El crisol de Gooch (con el precipitado ya lavado) se vuelve al vaso de 250 ml se adicionan 75 ml de S04H2 1N y agua hasta que el crisol filtrante quede cubierto. Se calienta la disoluci6n a 900C (comprobar con un term6metro) se agrega unas gotas del indicador ferrorna y valora r6pidamente con soluci6n de Ce (IV) 0,05 N 6 con permanganato potasico (MnO4K 0,1 N). La soluci6n oxidante debe de contrastarse simult6neamente con el tipo primario oxalato s6dico (C204Na2) y calcular su normalidad (no intentar ajustarla a 0,050 N). Si se utiliza papel de filtro, 6ste se perfora sobre el mismo embudo con una varTila de vidrio y el precipitado se arrastra al vaso con un chorro de agua. Despu6s se adicionan 75 ml de 6cido sulforico 1 N

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sobre el papel de filtro para disolver el precipitado retenido en los poros del papel y se lava el filtro varias veces con agua caliente. Por Oltimo la soluci6n se diluye a 150 ml con agua caliente, subiendo la temperatura a 900C y se valora con el cerato 0,05 N o el permanganato 0,1 N. Cerca del final de ia valoraci6n se introduce el papel en la soluci6n y la valoraci6n se continfa hasta que el punto final sea estable unos 30 segundos. Usando papel debe hacerse un ensayo en blanco con s6lo el papel de filtro y sustraer la lecture de la anterior (unos 0,1 a 0,2 ml ).

Los resultados se expresan en milivales de calcio por 100 g de suelo:
mval Ca ml(soln Ce) x N x 100 100
100 g ml solnA S
en la que N es la normalidad de la soluci6n de cerio a permanganato y S es el peso del suelo en gramos.
Nota: El precipitado de oxalato c61lcico puede valorarse tambi6n con verseno o,
si contienen m6s de 40 mg de Ca, puede utilizarse el m6todo gravim6triCo.

Determinaci6n del magnesio cambiable en suelos (y manganeso)

Se Ileva a cabo precipit6ndole como fosfato am6nico-magn6sico y valorando este fosfato posteriormente con 6cido sulf6rico (cantidad necesaria 2 6 m6s miligramos).

PO4H(NH4)2 + Mg+2 4 PO4NH4Mg H NH4 y este precipitado:
PO4NH4Mg- + SO4H2 PO4H2NH4 + SO4Mg
El manganeso (Mnf2) presente puede reaccionar igual que el magnesio (Mg'A2), si su cantidad es apreciable, los mvales de Mn deben de sustraerse de los calculados para Mg por este m6todo (corrientemente no es necesaria la correcci6n).

El magnesio puede determinarse tambibn con versenato de un modo satisfactorio o con fot6metro de llama.

Material

Matraz erlenmeyer de 300 ml agitador mec6nico (no es imprescindible), crisol filtrante de Gooch o embudo BUchner con vidrio poroso fino (tamaiio m6ximo de poro de 4 a 5,5 micras) o en su lugar usar embudo y papel Whatman #32 o 42 o sus equivalentes, trompa de vacro, Kitasato de 500 ml vaso de precipitados de 250 ml y frasco lavador con HONH4 1,5 N.

Reactivos

Hidr6xido am6nico concentrado (HONH4 conc.).

P6rpura de bromocresol (indicador del pH). Se disuelve 0,1 g del indicador en 18,5 ml de HONa 0,1 N y se afora en un matraz a 250 mli.


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Verde de bromocresol (indicador de pH). Verde de bromocresol al 0,04%. (Ver p6g. 39).
Fosfato diam6nico 10% (PO4H(NH4)2. Se disuelve 100 g de fosfato diam6nico (PO4H(NH4)2)en agua completando a 1 litro.
Hidr6xido de amonio 1,5 N. (HONH4 1,5N). Se diluye 100 mi de HONH4 conc. (14,8 N) a 1 litro.

Etanol absolute (EtOH) o metanol (CH30H).
Etanol 95% (EtOH 95%).

Acido sulf6rico valorado 0 05 N. Disolver 1,5 mi de 6cido concentrado en 1 litro de agua. Se valora con e( hidr6xido s6dico que viene descrito a continuaci6n.
Hidr6xido s6dico valorado 0,05 N. (Ver p6g. 34 de este libro o el libro de WILLARD y colaboradores (Bibliografra final) p6gs. 140-41 .

M6todo

Precipitaci6n:
Al filtrado despu6s de precipitado el oxalato c6lcico se le adicionan 4 gotas de ptrpura de bromocresol y amoniaco hasta que vire (pH 6,2 a 6,4). Se evapora en placa de calefacci6n hasta reducir el volumen a unos 150 mi. Caso de que se formara un precipitado ( (HO)3Fe) se separa por filtraci6n. Debe de procurarse no afiadir exceso de amoniaco porque a pH mayores de 6,4 puede precipitar el manganeso. La soluci6n se traspasa a un erlenmeyer de 300 mi se adiciona lentamente y con agitaci6n 20 ml de fosfato diam6nico (PO4H(NH4)2 al 10%) y a continuaci6n y con el mismo cuidado 30 ml de HONH4 conc. Rascar las paredes del erlenmeyer ygolpearlasligeramente con una varilla de vidrio para favorecer la cristalizaci6n del PO4NH4Mg.6H20. Se cubre el erlenmeyer con un vaso invertido y deja enreposo toda la noche preferentemente en un sitio fresco.
Filtraci6n:
La soluci6n se decanta a trav6s del crisol filtrante o embudo Buchner usando una succi6n suave con la trompa de vacro (puede usarse tambi6n un embudo con papel de filtro Whatman N*32 6 42 d equivalentes) aprovechando la Iltima porci6n de Ilquldo para pasar la mayor parte del precipitado. Se lava el erlenmeyer 4 veces con pequefias porciones (5 mi ) de amoniaco 1,5 N y pasan por el filfro esperando a que 6ste quede escurrido antes de echar el lavao siguiente. No es necesario traspasar todo el precipitado cuantitativamente al embudo. Si se usa papel de filtro en vez de vidrio poroso como material filtrante debe lavarse unas 12 veces. Se lava dos veces con alcohol de 95% ya continuaci6n una sola vez con etanol absolute a metanol aspirando por la trompa de agua durante unos 2 6 3 minutes para secar. En vez de los lavados con alcohol puede ponerse el filtro en estufa a 400C o bien dejarse el filtro al aire a la temperatura ambiente hasta que se seque (y no huela a amoniaco) lo que puede realizarse por la noche. El filtrado se guard hasta que se comprueba que no hay magnesio en 61 y luego se puede desechar.
Valoraci6n:
Se adiciona al erlenmeyer de 300 mi. en el que se hizo la precipitaci6n, 15 mi

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de SO04H2 0,05 N (usando una bureta), a continuaci6n 10 ml de agua y se calienta ligeramente para ayudar a disolver el precipitado que pudiera haber quedado adherido, girando el matraz de vez en cuando. La soluci6n se pasa a un vaso de 250 ml en el que se coloca el crisol filtrante que tiene la mayor parte del precipitado. Se lava el matraz 2 veces con agua, recogiendo los lavados en el vaso de 250 ml se adiciona agua para cubrir el filtro y a continuaci6n 10 gotas (0,5 mi ) de soluci6n al 0,04% del indicador verde de bromocresol. Se calienta sobre placa (sin hervir) unos 15 minutes, agitando tres o cuatro veces, para disolver el precipitado. Si se usa papel de filtro, se adicionan 6ste y el 6cido valorado directamente al matraz erlenmeyer original de 300 mli. Caso de que el color vire de amarillo a verde, se adiciona otra cantidad medida de 6cido valorado.

El exceso de SO4H2 se valora por retroceso en el vaso con el crisol Gooch, o en el erlenmeyer (despu6s de adicionar 100 ml de agua), si se est6 utilizando papel de filtro, con hidr6xido s6dico 0 05 N hasta color verde-azulado. La soluci6n despues de valorada se guard para la determinaci6n de manganeso.

El volumen de 6cido sulfOrico valorado debe ser por Io menos de 3 a 5 ml .para evitar que los errores de lectura influyan demasiado en los resultados. Caso contrario deben de usarse soluciones m6s diluidas. Si se usa papel de filtro, debe de hacerse una determinaci6n en blanco para restar el 6cido consumido por el papel de filtro.

El c6lculo de los resultados es

mvales Mg = ml SO4H2 x N x 10
100 g suelo s
en la que N es la normalidad del 6cido sulf6rico utilizado y s el peso en gramos del suelo tomado.

Ya se mencion6 que el manganeso present va incluido en estos c6lculos y, si su cantidad es apreciable, debe restarse para corregir el valor del magnesio.

Determinaci6n del manganeso cambiable en suelos

Se Ileva a cabo oxid6ndole a permanganato y midiendo el color de la soluci6n.

Material

Vaso de precipitados de 150 ml, con vidrio de reloj para cubrirle y ganchitos de vidrio, matraz aforado de 100 ml, embudol, placa caliente, mechero de gas, y espectrofot6metro o colorimetro con filtro para 540 mjp.

Reactivos

Agua oxigenada 30% (H202) libre de Mn (para comprobar lo cual se realize ensayo en blanco).
Acido fosf6rico conc. 85% (PO4H3, 45 N)

Acido nitrico conc. 70% (NO3H 16 N)


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Periodato tris6dico (para) 1O6H2Na3*


Agua purificada. (Soluci6n diluyente). Se pone 1 litro de agua destilada en matraz de 2 litros, adiciona 100 ml de 6cido fosf6rico conc. y 1 g de periodato. La mezcla se calienta a ebullici6n y digiere luego a casi ebullici6n durante una hora en placa de calefacci6n. T6pese el matraz con vaso de precipitados invertido.

Soluci6n madre de permanganato pot6sico (MnO4K IN). Se disuelven 32 g de permanganato en 1 litro de agua destilada y se guarda en Rfasco topacio al abrigo de la luz protegiendo el cuello y tap6n del polvo de la atm6sfera con un vaso de precipitados invertido. Al cabo de dos dras ya puede usarse cuidando de tomar la cantidad requerida sin perturbar el possible precipitado que se deposita en el fondo. Esta disoluci6n es normal para el proceso redox MnO4- ) Mn+2.

Soluci6n valorada de permanganato pot6sico (MnO4K 0,05 N). Se prepara diluyendo 50 ml de la soluci6n madre 1 N a 1 litro. Esta soluci6n tambi6n se guarda en frasco topacio. Se valora con el tipo primario oxalato s6dico C204Na2 para lo que se pipetean 20 ml de una soluci6n 0,0500 N de oxalato (en 6cido sulforico 2 N) a un vaso de 150 ml, calienta la soluci6n a unos 700C usando con cuidado un term6metro como varilla de agitaci6n y se adiciona el permanganato desde una bureta de 50 ml** hasta que vire a un tinte rosado permanente (de 20 a 30 segundos).

La normalidad exacta del permanganato se calcula por la f6rmula

N 7 20 x 0,0500
a
En la que "a" es el nOmero de ml de permanganato consumido. Se pone una etiqueta en la soluci6n del permanganato con este valor y la fecha de determinaci6n y el nombre del experimentador.

La reacci6n es:

5 C204H2 2MnO4- + 6Ht 10 CO2 42Mn+2 + 8 H20
Oxalato s6dico patr6n (C2O4Na2 0,0500 N). Se seca en estufa a 1000C oxalato s6dico (para analisis) y enfrra en desecador. Se pesan 3,350 g y disuelven en 600 ml de SO4H2 2 N. La soluci6n se Ileva a 1 litro con 6cido sulf6rico 2 N. Esta soluci6n es tipo prTmario redox y es 0,0500 N.

Determinaci6n del potasio cambiable en suelos

Se Ileva a cabo par fotometrra de llama directamente o tambi6n precipit6ndolo como cobaltinitrito pot6sico y colorimetrra. (V6ase en el caprtulo correspondiente).


Puede adquirirse en Eastman Organic Chemical, Division of Eastman Kodak Company, Rochester 3 N.Y. 6 en GF Smith Chemical Co., Columbus Ohio, ambas en
E. E. U. U.

** Algunos investigadores adicionan unas gotas de una soluci6n al 5% de cloruro de
manganeso II (CI2Mn.4H20) como catalizador para iniciar la reacci6n.


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Determinaci6n del calcio y magnesio cambiables en suelos con versenato

Este m6todo es m6s r6pido que los anteriores pero no tan r6pido como el m6todo usando fot6metro de llama. Los fot6metros de llama de construcci6n reciente son bastante m6s adecuados que los viejos para estas determinaciones, sin embargo, par su elevado cost, con frecuencia se usa el procedimiento con versenato, que es r6pido y sencillo para estos dos elementos. Interfieren en la determinaci6n el hierro, aluminio, f6sforo y manganeso y par io tanto hay que eliminarlos tal coma se indica a continuaci6n, con bromo e hidr6xido am6nico.

Eliminaci6n de interferencias

Materiales

Centrrfuga con tubos de 60 mi, baFio marra, agitador con aire comprimido, erienmeyer de 125 mi, plancha caliente con baiio de arena.

Reactivos

Acido nitrico concentrado (69%).

Cloruro de amonio, reactive para an6lisis.
Agua de bromo saturada. Se disuelve 20 ml de Br2 en 400 ml de agua.

Hidr6xido de amonio 4 N: Se diluye 267 mi de HONH4 a un litro con agua.

Purpura de bromocresol. Ver p6g. 4.

M6todo

Se coloca 50 ml de la soluci6n A, obtenida como se explica en la determinaci6n de capacidad de cambio con acetato de amonio, en un tubo de centrifuge de 60 mi 6 mayor. Se afiade 1 g de cloruro de amonio, 3 gotas de indicador de porpura de bromocresol, se calienta la soluci6n a ebullici6n y se afiade HONH4 4 N de una bureta hasta que se alcance un color purpura. Se afiade 2 ml de hidr6xidode amonio mas y 2 mi de agua de bromo. Se dejan los tubos por 5 minutes en agua caliente y se les enfrra despubs. Se afora a 60 ml, se agita bien con aire a presi6n y se centrifuga 5 minutes a 1800 revoluciones par minute. Se obtiene asr la soluci6n B.

Determinaci6n del calcio y magnesio en la soluci6n B

Material

Bureta de 50 mi, erlenmeyer de 125 ml, plancha caliente, pipeta (mejor autom6tica) de 10 ml, pipeta de 50 ml.
Reactivos

Soluci6n patr6n de calcio: se disuelve 0,5005 g de CO3Ca P.A. en la cantidad mrnima de CIH 0,2 N. Se hierve la soluci6n y se diluye a 1 litro, obteniendo una soluci6n con concentraci6n de Ca equivalente a 0,0100 N.


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Soluci6n valorada de versenato: se disuelve 2,0 g de versenato en 900 mi de agua. Se valoran 25 mi de esta soluci6n con la soluci6n de calcio tal como se explica a continuaci6n y se diluye el versenato restante de tal manera que su normalidad sea de 0,0100 N. (Ver p6g 23 acerca de la compra del versenato).

Indicador de murexida: se mezcla 0,2 g de murexida (Eastman Kodak) con 40 g de SO4K2 y se usa la mezcla en polvo asr obtenida.

Hidr6xido de potasio (HOK al 10%0/): Se pesa 100 g de HOK (a la cantidad correspondiente si no es 100% puro) y se disuelve en agua enrasando a 1 litro.

Acido nrtrico concentrado (NO3H 69%).
Agua regia: se mezcla 1 parte de NO3H conc. con tres parties de CIH conc.

Agua de bromo: se disuelven 20 mi de bromo Irquido en 400 ml de agua.

Hidr6xido de amonio concentrado (HONHn 15 N).

Cianuro de sodio al 2%: se disuelve 2 g de CNNa en 100 ml de agua.
Indicador negro de eriocromo: se disuelve 4,5 g de clorhidrato de hidroxilamina y 0,5 g negro de eriocromo T (Eastman Kodak) en 100 ml de metanol.
M6todo para calcio

Se toma una alrcuota de 50 ml de la soluci6n B obtenida despu's de la separaci6n con agua de bromo y se coloca en un erlenmeyer con 10 ml de NO3H concentrado. Se evapora a sequedad en bafio de arena. Si no se han destruido todas las sales de amonio, se afiade 5 ml de agua regia y se repite la evaporaci6n. Se enfrra el residuo y se le disuelve con 2 ml de CIH 6 N. Se diluye la soluci6n resultante con agua a 50 mi. Se afiade despu6s 5 mi de HOK al 10% y unos 0,3 g de indicador de murexida. Se valora la soluci6n con versenato hasta punto final donde el indicador vire a p6rpura. Como el punto final se alcanza de un modo gradual, hay que valorar un patr6n para ver el color resultante y poder comparar. Durante la valoraci6n el pH de la soluci6n debe de ser superior a 11.

M6todo para magnesio
Se afiade unas gotas de agua de bromo a la soluci6n resultante de la determinaci6n anteriory se acidifica 6sta con CIH. Se afiade luego suficiente HONH4 concentrado para Ilevar la soluci6n a pH 10. Se adiciona luego 1 ml de una soluci6n de CNNa al 2% y unas gotas de negro de eriocromo. Se valora la soluci6n hasta que el indicador vire a azul.

C61culo
El valor obtenido con eriocromo incluye el Ca y Mg. Asr que tenemos

mvales Mg F mi verseno mi verseno 004
100 g suelog (erlocromo) (murexida) 0.04
mvales Ca/100 g de suelo mi verseno 0.04
(murexida) I

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Determinaci6n de sodio

El sodio cambiable que se obtiene en el extracto con acetato am6nico se determina precipit6ndole comosal triple con acetato de uranilo y magnesio.

3 (AcO)2UO2 + (AcO)2Mg f AcO- Nat --4 (AcO)9(UO2)3MgNa. 8H204'
y valorando el precipitado con hidr6xido s6dico. Este cati6n puede determinarse asrmismo f6cilmente con el fot6metro de llama.
M6todo

El sodio extrardo se determine en una aircuota del extracto am6nico precipit6ndole y valorando como se indica en el caprtulo 3. (Procedimiento con sodio para determinar la capacidad de cambio en suelos).

Determinaci6n de aluminio cambiable en suelos

Este m6todo se basa en la determinaci6n colorim6trica del aluminio con alumin6n y fue propuesto recientemente por Yuan y Fiskell (J. Agric. Food Chemistry 9: 115 (1959)).

Materiales

Colortmetro con filtro de 530 milimicrones, tubos de colorrmetro, balanza de torsi6n, matraces de 500 ml, vasos de 600 mi y 50 ml, plancha caliente, embudo BUchner con equipo de succi6n, papel de filtro Whatman NO 32 o equivalente, pHmetro con electrodo de vidrio y calomelanos, matraces aforados de 50 mi.

Reactivos

Soluci6n amortiguadora con alumin6n: se afiade 50 ml de CIH conc. (37%) a 500 ml de acetato am6nico 2 N(pH 7) y se agita. Se afiade despubs 100 ml de una soluci6n acuosa al 0,5% de alumin6n, (aurintricarboxilato de amonio) (Eastman Kodak) y otros 100 mi de una soluci6n al 2% de goma ar6biga. Se diluye a 1 litro.
Acetato am6nico 2 N: se afiade 116 ml de 6cido ac6tico glacial a 700 ml de agua, se agita, y se neutraliza con unos 150 ml de HONH4 conc. Se ajusta el pH a 7 despubs de enfriada la disoluci6n. Se Ileva a 1 litro.

Soluci6n 0,5% de alumin6n: se disuelve 0,5 g de alumin6n en 100 ml de agua.

Soluci6n al 2% de goma ar6biga: se disuelve 2 g de goma ar6biga en agua y se diluye a 100 ml.
Clorhidrato de hidroxilamina: se disuelve 5 g de clorhidrato de hidroxilamina en 100 mi de CIH 1 N.

Soluci6n patr6n de aluminio: se coloca alumbre (S04)3AI2. SO4K2. 24H20 por algunos dras en el desecador. Luego se pesa 0,8792 g y se disuelve en 500 ml de CIH 0,1 N. Se diluye 50 ml de esta soluci6n a 500 ml lo que da una soluci6n con 10 ppm de aluminio.

Acetato de amonio extractor: se diluye 58 ml de 6cido ac&tico glacial a 800 ml con agua y se Ileva su pH a 4,8 con hidr6xido de amonio conc.


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Per6xido de hidr6geno al 309.


Acido clorhrdrico 2 N: se diluye 172 mi de CIH conc. (36%) a 1 litro.
Acido clorhrdrico 0,1 N: se diluye a I litro 50 ml de CIH 2 N.
Hidr6xido de amonio 2 N: se diluye 133 ml de HONH4 conc. (15,0 N) a 1 litro.

M6todo

Se pesa 30 g de suelo, se fiade 300 mi de acetato am6nico pH 4.8 y se agita por 30 minutes. Se filtra con succi6n. Si el filtrado tiene color, por la presencia de material org6nica, se evapora a sequedad, se enfrra, se afade 10 mi de per6xido de hidr6geno al 30% y se vuelve a evaporar a sequedad. Si el extract es incoloro se puede usar directamente.
Se toma una alrcuota tal que contenga de 10 a 60 microgramos de aluminio, se coloca en un vaso de 50 ml, se aade 4 ml de clorhlidrato de hidroxilamina y 10 ml de la soluci6n amortiguadora con alumin6n. Se ajusta su volume a 35 mi y su pH a 3,5 0.1 (usando CIH 2 N 6 HONH4 2 N y pH-metro con electrodo de vidrio y calomelanos). Se desarroTla el color hirvTendo por 5 minutes, so enfrra y se Ileva a 50 mi en matraces aforados. Se lee el color con 530 n colorrmetro. Se someten al mismo procedimiento alrcuotas de 1, 2, 3, 4, 5, y 6 mi de la soluci6n patr6n de aluminio.
C61culo
Se prepara una curva de calibraci6n usando papel semilogarrtmico y dibujando
en la escala logarrtmica las lectures del fotocolorrmetro en porcentajes de transmisi6n (% T) y en la escala lineal la cantidad de aluminlo en microgramos.

50
ppm Al ;. pg Al encontrados x ml alrcuxta 30

Determinaci6n del calcio camblable en suelos usando chlcio radiactivo
Este m6todo es esencialmente el de Blume y Smith (Soil Sci. 77. 9 (1954) ) algo simplificado. El m6todo se basa en el equilibrio do una muestra de suelo con una soluci6n diluida de concentraci6n conocida de calcio marcado con radio-calcio (Ca 45) y an61lisis subsiguiente para ver la disminuci6n de la actividad especrfica del calcio en la soluci6n. Se denomina actividad especifica a la cantidad de microcurios (o mnejor, de cuentas por minute en un contador Geiger) por gramo de calcio.
Material
Balanza, tamiz de 2 mm, 16mpara infra-roja, matraz aforado de 1 litro, pipetas de 10 y 1 ml, pipeta de 100 lambdas (100A), centrffuga y tubos de centrffugo de 50 ml, embudo y papel de filtro Whatman NO 41-H o equivalente escalrmetro provisto de tubo Geiger con ventana final de mica (menor de 2 mg/cm ).
Reacti vos
Soluci6n de calcio valorada y marcada. Se pesan 0,59 g de nitrato de calcio

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(N03)2Ca.4H20 y se pone en matraz de 1 litro al que se adicionon unos 900 mi de agua. Se adiciona una alircuota de la soluci6n de calcio radiactivo* equivalent a unos 80 microcurios fpc) al tiempo de prepararse la soluci6n. Se agita bien, se enrasa con agua a 1 litro y se mezcla de nuevo. La soluci6n final tiene 100 ppm de calcio con una actividad especrfica de 800yc Ca45/g Ca.
M6todo
Se pesan 10.0 g de suelo tamizado, se colocan junto con 25 ml de la soluci6n de calcio marcada en un tubo de centrrfuga de 50 mi y se tapa. Se agita en6rgicamente durante 20 minutes y la suspensi6n se centrifuga a unas 3000 revoluciones por minute durante unos 10 minutes. El supernatante se filtra a otro tubo de centrrfuga a trav6s de papel de filtro grueso (Whatman 41-H 6 S&S 589 1 H) para eliminar los residues org6nicos que quedan flotando.
Se toma una alrcuota (10 ml) y se determina el calcio en ella con versenato y lo mismo se hace con una parte de la soluci6n original.
Se toma otra alrcuota de I ml, se coloca en una plancheta de aluminio, se evapora a sequedad en 16mpara infra-roja y se determine el nGmero de cuentas por minute de la muestra en un escalrmetro provisto de tubo Geiger con ventana fina. Lo mismo se hace con la soluci6n original. (Se toma alrcuota menor par ser m6s radiactiva. Suele bastar con 100 lambdas.)
Al nOmero de cuenfas par minute marcado por el escairmetro se le debe descontar las marcadas par el fondo, es decir sin la plancheta con radiocalcio.

C61culo
Se calcula el calcio intercambiable X (en milivales par 100 g de suelo) por la f6rmula:
X =4 -C
en la que A es la actividad especrfica original en cuentas por minute por g de calcio, B es la actividad especrfica de la soluci6n (cpm/g Ca) despu6s de equilibrio y C es el calcio adicionado en la soluci6n a equilibrar en mvales par 100 g de suelo.

Nota: En el manejo del escalrmetro han de seguirse las recomendaciones del manual de instrucciones del mismo y en el uso del radiocalcio las precauciones
ordinarias con este tipo de sustancias radiactivas.










* El calcio radiactivo es suministrado par el Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, E.E.U.U.


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CAPITULO 5


NITROGENO EN SUELOS



INTRODUCCION

El nitr6geno del suelo est6 principalmente en forma de nitrato, amonio o como materia org6nica. Esta Gltima fracci6n contiene la mayor parte, aunque las otras formas pueden contribuir tambi&n apreciablemente al total.

Nitr6geno total

La determinaci6n del nitr6geno total es un rndice 6til para estimar la fertilidad de un suelo. Se realiza de acuerdo con una modificaci6n del m6todo original de Kjeldahl.

Materiales

Equipo de digestion de Kjeldahl, extractor de vapores de SO02, de plomo o vidrio, matraces Kjeldahl de 800 ml, erlenmeyer de 500 ml, aparato de destilaci6n, pipetas de 25 ml, buretas de 50 ml, balanza analTtica.

Reactivos

Acido sulf'rico conc. (S04H2 36 N)

Cinc granulado o piedra pomez.

Cinc en polvo. Reactivo para an6lisis.

Acido sulf6rico valorado 0,10 N. Ver p6g. 26.

Acido salicrlico. Reactivo para an6lisis. (C6H40H. COOH)

Reductor del mercurio: S203Na2.5H20 disuelto en la base para destilaci6n.

Catalizador: se mezclan y trituran 20 g de SO4Cu.5H20,. 1 g de selenio y 3 g de OHg. Se mezcla despu6s I parte de este catalizador con 20 partes de SO4Na2 anhidro, obteniendo asr la "mezcla catalizadora".

Acido b6rico al 4% en agua con 5 ml de indicador por litro.

Indicador: se disuelve 0,5 g de verde de bromocresol y 0,1 g de rojo de metilo en 100 ml de alcohol etrlico al 95%.

Hidr6xido s6dico al 40% para la destilaci6n. Se disuelve 3 Kg de HONa comercial en 3 litros de agua en frasco de vidrio fuerte. Se deja en reposo various dras y se trasvasa la soluci6n supernatante clara a una botella protegida contra la entrada de C02 que contiene 1,5 litros de agua en la cual se ha disuelto 360 g de S203Na2. 5H20.

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Fig. 5-1. Aparatos para digesti6n y destilaci6n de muestras en la
determinaci6n de nitr6geno segGn Kjeldahl.



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M6todo

Digesti6n:
Se pesa 5 g de suelo de textura fina o 20 g de suelo arenoso desmenuzado para que pase un tamiz de 0,15 mm. Se envuelve en un papel de filtro y se introduce en el frasco Kjeldahl. Se aniade despu6s unos 20 g de la mezcla catalizadora. Si el suelo es de textura fina, se afiade 50 ml de agua y se deja en reposo durante media horaparahumedecerle. Se afiade luego 35 ml de S04H2 conc. y se digiere la muestra. Si se quiere incluir los nitratos en la determinaci6n, se afiade 1 g de 6cido solicrlico con el sulfarico. Se agita el frasco hasta que su contenido est6 bien mezclado y se deja en reposo por 30 minutes. Se afiade despu6s 2 g de Zn en polvo, 50 ml de agua y se calienta la mezcla lentamente, con mucho cuidado, evitando que la espuma salga del frasco.

La digesti6n se comienza despacio y se continGa ast por unos 20 minutes hasta que no se formen m6s burbujas. Luego se aumenta la temperatura gradualmente hasta que hierva el 6cido. Si se usa mechero de gas, es importante que la llama no toque los frascos donde no hay Irquido para evitar p6rdidas por volatilizaci6n de amonio. Se digieren las muestras aproximadamente I h. despubs de que el I rquido se ha aclarado completanente. Luego se apagan los calentadores (no el extractor de humos), y se deja enfriar algo la mezcla. Se afiade despu6s (precauci6n') 300 ml de agua y se deja enfriar completamente.

Destilaci6n:
Se pipetean 25 ml de 6cido b6rico en erlenmeyers de 500 ml. Se afiaden 4 gotas de la mezcla de indicadores. Se introduce el tubo de salida de la unidad de destilaci6n en la soluci6n del 6cido b6rico teniendo cuidado que ia salida del tubo est& sumergido en el lrquido (unos5mm). Seaiiadenunos 5 gr6nulos de Zn (o piedra p6mez) a la muestra digerida y se la coloca en la unidad de destilaci6n. Se afiaden luego r6pidamente y con cuidado 100 ml de hidr6xido s6dico por las paredes del matraz Kjeldahl, de manera tal, que no se mezcle con el contenido del frasco. Se tapa luego el matraz con el tap6n de la unidad de destilaci6n, se les mezcla y calienta. Se destila hasta que los erlenmeyers contengan unos 175 ml de liquid. Despubs se saca el tubo de salida del 6cido b6rico, se le lava y por ultimo se apaga el calentador.

Se valora a continuaci6n el 6cido b6rico con el SO4H 0,1 N hasta que la
soluci6n sea incolora, una gota en exceso la hace rosada. Deben de hacerse determinaciones previas en blanco para comprobar los reactivos.

C6culo:
% N en suelo (A-B) x N x 4
S
En la que A mi de 6cido sulf6rico valorado gastados para la muestra.
B ml de 6cido sulfirico valorado gastados para el blanco.

N = normalidad del 6cido valorado.


S = peso de la muestra.

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Amonio cambiable en suelos:
El amonio es uno de los cationes de cambio del suelo. Debido a que 6ste se oxida en condiciones adecuadas a nitrato y nitrito en el suelo, debe ser determinado r6pidamente en los suelos h6medos o se pueden secar r6pidamente los suelos a 50*C extendi6ndolos en una capa delgada.
Material

Balanza de torsi6n, erlenmeyer de 500 ml, embudo Buchner de 11 cm de di6metro, frascos Kitasato, de 500 ml, trompe de vacro, papel de filtro Whatman No 42 oequivalente, matraces Kjeldahl de 800 mi y equipo destilador de amonio.

Reactivos

Soluci6n de cloruro desodioal 100/, acidificada con 6cido clorhidrico a pH 2,5.

Acido sulf6rico valorado, 0,02 N.

Hidr6xido s6dico. HONa al 40%. Ver en reactivos para el N total.

Mezcla de indicadores de verde de bromocresol y rojo de metilo. Ver en N total.

Soluci6n de 6cido b6rico al 4%, preparados como se expuso antes, en N total.

M6todo

Extracci6n del amonio:
Se pesan 100gdesuelo reci6n tomado del campo (o desecado a 50*C) y se ponen en un erlenmeyer de 500 mi. Se determinaaparte su contenido de humedad si se us6 suelo fresco. Se ciiaden 200ml de la soluci6n acidificada de CINa. Se agita la soluci6n bien por unos 5 minutes y despubs intermitentemente durante 25 minutes m6s. Se le vierte luego en el embudo BUchner colocado sobre el frasco Kitasato. Este embudo Ileva el papel de filtro bien adherido. Se filtra con succi6n. Se vierten despubs 250 ml m6s de la soluci6n acidificada de CINa en pequefias cantidades (unos 25 mi). Se recoge todo el filtrado y se transfiere en un matraz Kjeldahl de 800 mi.

Destilaci6n:
Secolocan25ml de 6cido b6rico en erlenmeyer de 500 mi. Se introduce el extreme del tubo de salida del equipo destilador, cuidadosamente limpiado, en la soluci6n. Seciaaden luego 80 ml de HONa al 40% al extracto por la pared evitando que las soluciones se mezclen. Se destila hasta que hayan pasado unos 150 ml de liquid. Se realize la destilaci6n como se describi6 anteriormente y se valora el 6cido b6rico con SO4H2 0,02 N.

C61culo:
N (Kg/Ha) = (A-B)N x 28.000.
S
En la que A = ml de 6cido sulf6rico valorado usados para la muestra.

B mi de 6cido sulforico valorado usados para el blanco.


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N = normalidad del 6cido.


S = peso de la muestra de suelo.

Nitratos

En general, los nitratos son la forma principal de N inorg6nico en el suelo. Como son la forma m6s asequible del N su presencia en los suelos es importante. Para su determinaci6n hay que usar muestras reci6n cogidas.

Materials

Balanza de torsi6n, frascos extractores de 500 ml con buenos tapones de hule, c6psulas de evaporaci6n de 120 ml, matraz de 500 ml, agitadores de vidrio (3 x 70 mm), pipeta de 3 ml de salida r6pida, colorrmetro con filtro de 420 mp, tubos para el colorrmetro, pipeta, papel de filtro, embudos.

Reactivos

Hidr6xido am6nico 6 N. Sediluyen 400 ml de HONH4 conc. (15 N) a un litro.

Hidr6xido c6lcico. (HO)2Ca para an6lisis.

Carbonato magn6sico. CO3Mg para an6lisis.

Carb6n activado. Por ejemplo: Darco G 60, libre de nitratos.

Sulfato de cobre (II) 0,1 N. Se disuelve 12,5 g de SO4Cu.5 H20 y se Ileva a 100 ml con agua destilada.

Acido 2,4-fenol-disulf6nico: se disuelven 25 g de fenol puro (blanco, cristalino) en 150 ml de S04H2 conc. Se afiaden luego 75 ml de S04H2 fumante, se mezcla y calienta en un matraz sobre agua hirviendo por 2 horas. El 6cido fenol-disulf6nico que se obtiene debe guardarse en botella oscura. (Este reactive es t6xico.)

Soluci6n valorada de nitrato: se disuelven 0,7221 g de NO3K seco y de calidad reactive para an6lisis en exactamente 1 litro de agua. Esta soluci6n contiene 100 ppm de nitr6geno. Se prepara una soluci6n con 10 ppm de N a partir de la anterior.

Soluci6n de SO4Ag2 para eliminar los cloruros: se disuelven 6g de SO4Ag2 en 1 litro de agua, obteniendo una soluci6n al 0,6%.

Soluci6n extractora para nitratos: semezclan200 ml de una soluci6n de SO4Cu. 5H20 1 N con 1000 ml de la soluci6n de SO4Ag2 y se diluye a 10 litros con agua. Para suelos con menos de 10 ppm de Cl" no se necesita el SO4Ag2 en la soluci6n extractora.

Metodo

Se mezclan bien las muestras de suelo reci6n tomadas y si son h6medas se pasan por un tamiz de 6 mm de abertura. Si son secas se las pulveriza hasta que pa-


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sen por un tamiz de 2 mm. Sepesan 50g de suelo, se le coloca en un frasco de 500 ml y se afiaden 250ml de la soluci6n extractora. Si el suelo usado estaba homedo se determine la humedad del mismo para hacer la correcci6n correspondiente en el peso. Se agita la suspensi6n durante 10 minutes y se afiade 0.4 g de (HO)2Ca. Se agita por 5 minutes m6s y se anade 1 g de CO3Mg agitando de nuevo.* Despues de haber clarificado la soluci6n de esta manera se filtra y se descartan los primeros 20 ml. Se sigue filtrando. Se coge una alrcuota de 10 ml (6 m6s grande si hay muy poco nitrato) y se coloca en una c6psula de evaporaci6n donde se evapora a sequedad.

Desarrollo del color:
Se enfrra la c6psula de evaporaci6n yseafiaden r6pidamente 3 ml de 6cido fenoldisulf6nico al centro de la c6psula. Se mueve la c6psula para que el 6cido bafie sus paredes y reaccione con los nitratos. Despubs de 10 minutes se aiaden 14mi de agua frra y se agita la soluci6n con un agitador de vidrio hasta que se disuelve todo el residuo. Cuando se ha enfriado la c6psula se afiade lentamente HONH4 6 N hasta que la soluci6n sea alcalina. Esto se sabe porque el color vira a amarillo. Se afiaden despu6s 3 ml m6s de hidr6xido de amonio. Se diluye la soluci6n con agua a un volumen convenience para la determinaci6n colorim6trica (en general, 100 ml). Al mismo tiempo se Ilevan una serie de patrones conteniendo 0, 2, 5, 10, y 15 ml de la soluci6n patr6n de nitratos (10 ppm N). Se prepara una curva de calibrado la cual, con frecuencia, tiene pequefias irregularidades Ilevando en la ordenada, el porcentaje de transmisi6n (%T) y en la abscisa la concentraci6n de Nitr6geno en ppm. Para obtener una recta hay que usar papel semilogarrtmico.

C61culo:
N de nitratos (Kg/Ha) = micrograms de curva de calibrado x 2 x ml alcuota peso muestra




















* Si el extracto result con mucho color, debido a la presencia de materia org6nica, se afiade 1 g de carb6n activado a 100 ml de extracto y se agita esto 20 minutos antes de afiadir el (HO)2Ca.


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CAPITULO 6


FOSFORO EN SUELOS



INTRODUCCION

Este tema ha recibido una especial atenci6n debido a la importancia del f6sforo en la fertilidad de suelos.

El f6sforo se puede determinar convenientemente por m6todos colorimbtricos.
El de Osmond utiliza la reacci6n del azul de molibdeno que se produce en la reducci6n del heteropoli6cido que se forma en la reacci6n de los 6cidos fosf6rico y mol'bdico:
PO4H3 t 12 MoO4H2 --- P (Mo3014)4 H3 t 12 H20
Otro m6todo usado es el de Mission que se basa en el color amarillo producido por el complejo (sin reducir) fosfo-molibdo-van6dico; este segundo m6todo es m6s sencillo de realizar; el color es m6s estable y present menos interferencias, pero no es tan sensible como el de Osmond. Cuando se vaya a determinar fosfatos deben de tenerse especiales precauciones para evitar contaminaciones. Los jabones y detergentes contienen casi siempre fosfatos y por eso deben de lavarse todos los objetos de vidrio con 6cido clorhidrico 6 N, agua del grifo y tres veces con agua destilada despu6s de lavado ordinario. ETvidrio Pyrex tiene casi 1% de As203 en su composici6n y el ars6nico da las mismas reacciones que el f6sforo; por eso todo el vidrio Pyrex que vaya a utilizarse en an6lisis de f6sforo debe sumergirse 48 horas en mezcla sulfocr6mica.

Los m6todos de extracci6n del f6sforo de los suelos son muy variados y todos
ellos pretenden medir una fracci6n de Aste que est& correlacionada con la respuesta de las plants (el Ilamado f6sforo "asequible" a "asimilable"). En general, el f6sforo extrafble de suelos 6cidos por soluciones 6cidas se puede correlacionar con la respuesta por las plantas a los fertilizantes fosfatados, pero en suelos neutros a alcalinos la correlaci6n no es tan buena. Entre los m6todos que utilizan, soluciones extractantes 6cidas se mencionar6n el de Bray y Kurtz. El otro m6todo que se cita es el de Olsen que utiliza una disoluci6n extractora moderadamente alcalina (carbonato 6cido de sodio).

F6sforo extrarble par fluoruros (Bray y Kurtz No 1). Soil Sci. 59:39 (1945).
El i6n F2-2 puede solubilizar los fosfatos de hierro (111) y aluminio por su propiedad de former complejos con estos cationes. El process, en media 6cido, serra:

PO4AI t 3F2HNH4 ---- PO4H3 + F6AI(NH4)3
En esta reacci6n PO4AI puede ser asimismo uno de los variados fosfatos hidratados o hidroxilados de aluminio asr como 6xidos o alumino-silicatos absorbidos a precipitados superficialmente (la reacci6n con el Fe(lll) serra similar). Como el media es 6cido tambi6n disuelve la parte m6s activa de los fosfatos de calcio presentes.


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Material

Erlenmeyers de 125 y de 50 ml con tap6n, pipetas (mejor autom6ticas) de 20,
2 y 1 ml, embudo y papel de filtro de 7 cm f0 (Whatman No 42 6 equivalente, colorrmetro con filtro de 660 mu (6 espectro-fotocolorimetro), frascos para el cloruro de estatio (11) y para el molibdato (topacio de 1 litro), frasco para la soluci6n extractora, matraces aforados de 50 ml y 1 litro.

Reactivos

Soluci6n extractora: (CIH 0,025 N t FNH4 0,030 N). Disolver 1,11 g de FNH4 y 4,16 ml de CIH 6 N en 1 litro'de agua.
Molibdato am6nico al 1,5%: (en medio clorhrdrico 3,5 N). Disolver 15,.0 9 de molibdato am6nico Mo7024(NH4)6.4H20 en unos 300 ml de agua templada (500C) que se deja enfriar y a continuaci6n seafiaden lentamente y agitando 300 ml de CIH conc. Cuando la soluci6n se ha vuelto a enfriar a la temperatura ambiente, se diluye con agua a 1000 ml en matraz aforado, se agita bien y guard en frasco protegido de la luz. Dura unos dos 6 tres meses sin estropearse.

Cloruro de estaiio (II) Disolver 10,0 g de Cl2Sn.2H20 en 25 ml de CIH conc. calentando ligeramente. Esta disoluci6n mantenida en frasco cerrado en la oscuridad dura unos dos meses. Para cada jornada de trabajo se prepara una soluci6n diluida pipeteando I ml y diluyendo en 330 mi de agua destilada recientemente hervida y enfriada.

Fosfato patr6n. Desecar a 400C fosfato monopot6sico y despu6s de enfriado en desecador pesar 0,2195 g y disolver en unos 400 mi de agua en un matraz aforado de I litro. Adicionar 1 ml de S04H2 conc. y enrasar. Guardar la soluci6n patr6n (50 pg P/ml) en frasco de vidrio ordinario (no Pyrex) lavado previamente con mezcla sulfocr6mica. A partir de esto, se prepara una soluci6n patr6n de 2 ppm por diluci6n pipeteando 4 ml a un matraz de 100 ml y enrasando. La soluci6n diluida (2,ug P/ml) conviene prepararla fresca cada mes.

M6todo

Extracci6n:
Pesar 2,85 g de suelo tamizado y ponerle en erlenmeyer de 50 mi junto con 20 ml de soluci6n extractora (CIH FNH4). Tapar y agitar durante 1 minute. La suspensi6n se filtra a trav6s de embudo con filtro Whatman No 42 (humedecido previamente con agua). El filtrado debe de ser claro y si no, se vuelve a.pasar la soluci6n par el mismo filtro. Se pipetean 2 ml de alrcuota en un tubo del colorrmetro y a continuaci6n 5 ml de agua. Se adicionan 2 ml de molibdato am6nico y se agita bien. Por l1timo se adiciona 1 ml de la soluci6n recientemente diluida del cloruro de estafo (II) y se mezcla r6pidamente. El color se lee en el colorrmetro con 660 my despu6s de 5 minutos y antes de 15 minutes. Se Ilevan dos blancos y un patr6n en cada serie de determinaciones que han sido preparados de modo semejante. A partir de la lectura del colorrmetro se calcula las ppm de P en el gr6fico (ver a continuaci6n).

Antes de realizar los an6lisis convene calibrar el colorrmetro para lo cual se preparan various patrons en el interval de 0,1 a 1 ppm de P con la soluci6n patr6n en el tubo de ensayo, (equivalente a 0,5 5 ml de soluci6n de 2 ppm P) y se complete


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a 5 ml. Despubs se adicionan 2 ml de la soluci6n extractora, 2 ml de molibdato y
1 ml de CI2Sn. Tambien aqur deben de incluirse dos blancos que se sometan a los mismos procesos y sirven para colocar el colorrmetro en la lectura de 100% de transmisi6n de la luz.


CUADRO 6-1

Preparaci6n de patrones para el calibrado del colortmetro
Soluci6n a Contenido Adicionar al tubo del colorrmetro
preparar total Soluci6n Agua Soluci6n Soluci6n Soluci6n (10 ml) patr6n extractora molibdato CI2Sn
2 ppm

0,0 ppm P 0 pg P 0 ml 5 ml 2ml 2 ml I mi
0.0 0 0 5 2 2 1
0,1 1 0,5 4,5 2 2 1
0,2 2 1 .0 4 2 2 1
0,4 4 2' 3 2 2 1
0,6 6 3 2 2 2 1
0,8 8 4 1 2 2 1
1,0 10 5 0 2 2 1


Obtenido el %T se representan estos valores en papel semilogarrtmico. En ordenadas (escala logaritmica) se representan los %T y en abscisas (escala ordinaria) se representan las ppm. P. Construido el gr6fico es posible al analizar un suelo, pasar de la lectura del colortmetro (%T) a partes por mill6n de P en soluci6n.

La cantidad de f6sforo extraible por este m6todo se calcula:

ppm P (suelo) = ppm P (soluci6n) x 35

6 tambien:

P205 Kg/Ha = ppm P (soluci6n) x 160
Como norma general, considerando la respuesta de las plantas, valores inferiores a 3 ppm de P son muy bajos, de 3 a 7 ppm es bajo, de 7 a 20 medio, y por encima de 20 es adecuado o alto. Se debe de recordar, antes de hacer recomendaciones, que las distintas cosechas requieren distinta cantidad de P debido a su caracterrstico sistema radical y otros factores.




* Se deben incluir los 2 ml de la soluci6n extractora porque los fluoruros produce
interferencia negativa en la reacci6n del azul de molibdeno y conviene que los
patrones est6n en las mismas condiciones.

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F6sforo extra'ble par carbonato 6cido de sodio (Olsen y otros, USDA Circular 939 (1954)).
El empleo de una disoluci6n de carbonate 6cido de sodio (CO3HNa 0,5 N) de pH 8,5 tiene su fundamento en que esta soluci6n regula la cantidad de calcio en soluci6n par intermedio del carbonato c6lcico.

Este carbonato se loniza

CO3Ca 1 CO3-2 Cat2
y por ser una sal poco soluble, se puede aplicar el principio del producto de solubilidad a sus iones en soluci6n

ICO3-2 ICaf2 = K CO3Ca
en la que los corchetes se refieren a las concentraciones molares de los Jones dentro de ellos.* Si se aumenta la concentraci6n del i6n carbonato, disminuye paralelamente la del i6n calcio y si en el suelo existe fosfato c6lcico insoluble

(PO4)2Ca3 -- 2 PO4-3 t 3Ca2 ., PO4-32 Ca*2]3 = K(PO4)2Ca3
Se observe segin la Gitima ecuaci6n, que aumenta la cantidad de i6n fosfato en soluci6n. De este modo se consigue que algo del fosfato, procedente de fosfato c61lcico, se solubilize.
El reactive tambi6n extrae parte de fosfato procedente de la superficie de fosfatos de hierro y aluminio que son abundantes en suelos neutros y 6cidos. En este caso la concentraci6n del aluminto disminuye debido a la formaci6n del ani6n aluminato:

Alf3 + 2HO- AlOf f 2H'
y la de hierro por precipitaci6n del hidr6xido:

Fe+3 + 3HO- (HO)3 FeJ,

y como resultado de esto, la concentraci6n de fosfato en soluci6n aumenta si hay presente PO4AI 6 PO4Fe.
Simult6neamente, el ani6n carbonate que se adiciona en el reactive mantiene la concentraci6n de calcio suficientemente baja (controlada por el producto de solubilidad del carbonato c61lcico) para que el fosfato liberado no se precipite como sal de calcio.

Material

Frascos de extracci6n de 250 ml (vidrio blando y bien envejecido) o en su lugar erlenmeyers con tap6n (de vidrio Corning, resistente a los 6acalis). Se han usado tambi6n frascos de pl6stico con buenos resultados. Agitador mec6nico (no indispensable), embudo de 600 y 5 cm X y papel de filtro Whatman N* 40 de 9 cm Y (o similar, como S & S 589 blanco), matraz aforado de 50 ml y pipeta de 10 ml, pesa filtro, frasco cuentagotas (gotero).

* En realidad son las actividades las que rigen y no las concentraciones. Ver cualquier libro de Qurmica-Frsica a este respecto.


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Reactivos

Soluci6n extractora CO3HNa 0,5 M. Disolver 42,0 g de carbonato 6cido de sodio (CO3HNa) en 1 litro y ajustar a pH 8,5 con HONa. La alcalinidad de esta soluci6n tiende a aumentar con el tiempo a no ser que se proteja con una capa de aceite mineral.

Carb6n active. Se usa Darco G-60 6 alguno similar al que se le purifica de fosfatos lixivi6ndole previamente con carbonato 6cido de sodio y despues se lava con agua destilada y seca.

Acido cloromolibdico (reactivo de fosfatos). Se pesan 15,0 g de molibdato am6nico (Mo7024(NH4)6.4H20), se disuelven en 300 ml de agua templada (500C) y se filtra (si necesario). Se enfrra y adiciona 410 ml de 6cido clorhidrico 10,0 N equivalentes a 344 ml de CIH conc. 11,6 N; adicionar lentamente y con agitaci6n r6pida. Se enfrra a temperatura ambience y se diluye con agua a 1 litro. Se mezcla bien y se guarda en frasco topacio con tap6n esmerilado (dura unos 2 meses).

Cloruro de estafio (II) 0,1 M. Se pesan 2,50 g de Cl2Sn.2H20 en pesafiltros, se adiciona al mismo 5 ml de CTH conc. y se calienta suavemente en placa. Se diluye a 50 ml (usando matraz aforado) con agua destilada hervida recientemente y luego a 100 ml con CIH 1,2 N.

Preparar soluci6n fresca todas las semanas y usar 0,25 ml (5 gotas) para 50 ml de soluci6n coloreada a Ilevar al colorrmetro.

Metodo

Se coloca en el frasco de extracci6n 5,00 g de suelo y se adiciona 100 ml de soluci6n extractora de carbonato 6cido (pH 8,5) y aproximadamente 1 g de carb6n active. Se agita durante media hora y se filtra a trav6s de Whatman NO 40 o similar. Si no filtra claro se vuelve al frasco y pone m6s carb6n agitando r6pidamente y volviendo a filtrar por el mismo filtro. Se toma una alrcuota (10 ml) del filtrado claro y se pone en matraz de 50 ml para determinar el f6sforo. Se adiciona 10 ml de molibdato por las paredes del matraz (que tiene la alrcuota) y se deja quieto hasta el final del desprendimiento de C02. Se agita y diluye a unos 40 ml con agua. Se adiciona 0,25 ml (5 gotas) de soluci6n CI2Sn 0,1 M, se agita, enrasa a 50 ml y vuelve a mezclar. Leer en el colorrmetro unos mililitros de esta soluci6n usando un filtro de 660 mp. Debe leerse el porcentaje de transmisi6n (%T) en el colorrmetro despubs de unos 5 minutes y antes de 15 minutes a contar de la adici6n del cloruro de estafio (11). A partir de este dato se calcula las ppm P en el gr6fico construido como se indica a continuaci6n.

Si se toma una alrcuota menor, porque ia soluci6n es muy concentrada, se debe de afiadir una cantidad adicional de soluci6n extractora de carbonato 6cido de sodio hasta completar en total 10 ml (conviene que la acidez final sea constante.

Para calibrar el colorrmetro se pueden preparar los patrones indicados en el cuadro siguiente:

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CUADRO 6-2


Concentraciones para calibrar el colorrmetro previo a su utilizaci6n en la determinaci6n del P extrable por CO3HNa

pgP/50 Soluci6n Soluci6n Soluci6n H20 CI2Sn
ppm P ml patr6n CO3HNa molibdato aprox. 0,1 M % T
2 ppm P
0.00 0 0 mi 10 mi 10 mi 20 0.25 ml 100
0,00 0 0 10 10 20 0,25 101
0,04 2 1 10 10 20 0,25 93,4
0,20 10 5 10 10 15 0,25 77,3
0,40 20 10 10 10 10 0,25 53,8
1,00 50 25 10 10 0 0,25 23,0
.4



En este cuadro la columna %T se ha puesto coma ejemplo pero los valores NO
son v6lidos excepto para las condiciones del experimentador que los obtuvo. Los valores obtenidos en cada caso por los experimentadores (que pueden variar de los del
ejemplo) se Ilevan a un gr6fico en papel semilogarrtmico.

En abscisas (a escala ordinaria) se representan las partes par mill6n de f6sforo en
soluci6n (ppm P) y en ordenadas (escala logarrtmica) se representan los porcentajes de transmisi6n de la luz (%T). Los puntos obtenidos se unen por una Irnea recta y a partir de este gr6fico puede calcularse ias ppm del problema sin m6s que leer en el colorrmetro 'el %T correspondiente.

La cantidad de f6sforo extralble por el m6todo del carbonato 6cido se puede calcular:
ppm P (suelo) = ppm P (soluci6n) x 100

P205 Kg/Ha = ppm P (soluci6n) x 460

Como gura aproximada se tiene <(5 ppm P bajo (respuesta a fertilizantes fosfatadas); 5 a 10 ppm medio (respuesta probable); ) 10 ppm adecuado (respuesta poco probable). Suelos fertiles suelen tener de 15 a 25 ppm P (de 70 a 1000 P205 Kg/Ha).


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CAPITULO 7


POTASIO EN SUELOS



INTRODUCTION

El potasio es uno de los elements requeridos en mayor cantidad por las plantas. Ningin cati6n es necesario en mayor proporci6n. Su determinaci6n est6 muy bien estudiada existiendo m6todos adecuados para su an61lisis en condiciones variables.

Se acostumbra distinguir entre tres formas de potasio en el suelo:

A) Potasio no intercambiable
B) Potasio intercambiable C) Potasio soluble en agua

La primera fracci6n en general incluye m6s del 99% del potasio total presente. Existen fen6menos de transformaci6n entre las tres formas, de acuerdo con las condiclones reinantes y las cantidades de potasio presentes. A causa de estas transformaciones muchos autores recomiendan trabajar con muestras recien tomadas para evitar la fijaci6n del potasio que puede tener lugar al desecar un suelo.

Procedimiento de extracci6n del potasio

Se dar6n tres procedimientos para la extracci6n del elemento. Los dos primeros usan como extractor una soluci6n de acetato de amonio normal con pH 7, extrayendo el potasio intercambiable y soluble en agua.

Se ha dedicado mucho tiempo a desarrollar un m6todo que permita estimar el potasio inmediatamente disponible. Los extractores utilizados son 6cidos de diferentes concentraciones. Se ha obtenido buena correlaci6n entre el K extrardo y su concentraci6n foliar tanto en various suelos tropicales como en condiciones de climas templados utilizando 6cido nrtrico normal y un tiempo de extracci6n de 10 minutes.

Extracci6n con acetato am6nico

Es preferible para esta extracci6n usar muestras frescas, hOmedas del campo. Sin embargo, muchos investigadores acostumbran a trabajar con muestras secas al aire.

Materials

Matraces erlenmeyer de 500 ml, tapones de hule, agitador mec6nico, embudos de Buchner, bomba de vacro o trompa de agua, vasos de 400 ml, vidrios de reloj, ganchos de vidrio, frascos Kitasato de 500 ml, balanza de torsi6n, plancha caliente, tamiz de 5 mm de abertura.


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Reactivos

Acetato de amonio 1 N. Se diluye 57 ml de 6cido ac~tico glacial a 800 ml con agua y se neutraliza con hTdr6xido de amonio concentrado. Despu6s se Ileva a un litro y agita.

Per6xido de hidr6geno al 30%.

Metodo

Se tamiza una muestra recien tomada del campo par un tamiz de 5 mm de abertura. Se pesa 30,0 g de suelo seco o la cantidad equivalent de suelo homedo y se coloca en un erlenmeyer de 500 mi. Si se us6 suelo h6medo, se determina su humedad en otra muestra. Seafiaden 300 ml de acetato de amonio normal, se cierra el matraz con tap6n y se agita con el agitador par 30 minutes. La suspension obtenida se filtra con vacio suave usando embudo Buchner. Se lavan los matraces de extracci6n con dos porciones m6s de 25 ml de soluci6n extractora y se recoge todo el filtrado en un vaso de 400 mi.

Si se usa fotometrra de llama, se puede determinar el potasio en una alrcuota tomada de esta soluci6n. En este caso hay que aforar la soluci6n o Ilevarla a volumen conocido.

Se evapora la soluci6n sobre plancha caliente, primero r6pidamente hasta que se concentre a unos 10 a 20 mi y luego lentamente a sequedad. Se enfria el vaso se lavan las paredes con agua y se vuelve a evaporar a sequedad. Se arioaden despu6s 5 ml de per6xido de hidr6geno al 30% y se tapa el vaso con un vidrio de reloj. Despu6s de unos 30 minutes de digestion se colocan unos ganchitos de vidrio entre el vidrio de reloj y el vaso y se vuelve a evaporar a sequedad. Si hay mucha materia org6nica, se repite el tratamiento hasta obtener un residue blanco. Si hay much manganeso y hierro presentes, dan un color pardusco al precipitado, que es indestructible.

Extracci6n del potasio con los dem6s cationes de cambio

Aqur tambi6n es preferible usar muestras reci6n tomadas. Su humedad se determinar6 en una muestra aparte.

Sin embargo muchas de las determinaciones reportadas han sido realizadas con muestras secadas al aire y pasadas por un tamiz de 2 mm.

Materials

Lo que se pide para el matodo anterior m6s: vasos de 800 ml, matraces erlenmeyer de 250 ml, matraces aforados de 100 ml, embudos de 5 cm de di6metro, varillas de vidrio con puntas cubiertas de hule (policras), papel de filtro Whatman NO 42 o equivalente.

Reactivos

Acetato de amonio 1 N: se diluyen 57,2 ml de 6cido acetico glacial a 800 ml, se neutraliza a pH 7 con HONH4 y se diluye a 1 litro.

Acido nitrico 6 N. Sediluyen 390 mi de NO3H conc. (69%) a un litro.


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Acido clorhrdrico 6 N. Sediluyen a un litro 516 ml de CIH conc. (36%).

Per6xido de hidr6geno al 30%.

Mbtodo

Sepesan50g de suelo seco o mejor dicho, su equivalente de suelo homedo, y
se coloca en un erlenmeyer de 250 mi. S aiaden 100ml de acetato de amonio 1 N, se tapa el matraz, se agita varias veces y se deja en repose durante la noche. Se pasa luego la suspension por el embudo BUchner, que tiene colocado papel de filtro Whatman No 42 o equivalente. Se lava el suelo despu6s lentamente tardando por lo menos una hora en la operaci6n, utilizando 400 ml de acetato de amonio adicionales. Deben hacerse par Io menos dos blancos usando todos los reactivos. El extracto obtenido puede usarse para la determinaci6n de los cationes de cambio, por fotometrra de llama. Para otros m6todos hay que evaporar a sequedad el extracto. El suelo que se queda en el embudo est6 saturado con amonio y puede ser usado para la determinaci6n de la capacidad de cambio. (Ver caprtulo 3).

Evaporaci6n

Se coloca el vaso con el extract sobre la plancha caliente y se Ileva a sequedad. Se enfrra, lava las paredes del vaso con un poco de agua destilada y se vuelve a evaporar a sequedad. Si el residue es oscuro, indicando la presencia de materia org6nica, se afiaden 2 ml de H202 al 30% y 2 mi de NO3H 6N, se pone un vidrio de reloj que tape bien y digiere sobre plancha caliente unos 30 minutes. Luego se cuelgan los ganchos de vidrio del borde del vaso, se pone el vidrio de reloj sobre ellos y se evapora a sequedad. Si se noto que hay m6s material org6nica presente se repite la evaporaci6n y el tratamiento con H202 y NO3H.

Si se obtiene un residue claro, se le moja con 10 ml de CIH 6N, se agita con el agitador y se diluye con 15 ml de agua. Se filtra inmediatamente con papel Whatman No 42 o equivalente. La soluci6n obtenida se ajusta a 100 ml con agua en un matraz aforado. Esta soluci6n es adecuada para la determinaci6n del potasio y dem6s cationes de cambio.

Extracci6n del Potasio soluble en 6cido nrtrico

Se do el m6todo para extraer el potasio con 6cido nrtrico normal segin recomiendan Rouse y Bertramson (Soil Sci. Soc. Am. Proc., 14:113 (1950)).

Materials

Erlenmeyer de 500 ml, vasos de 400 ml, balanza de torsi6n, ganchos de vidrio, embudos, plancha caliente, papel de filtro Whatman N* 40 o equivalente, matraces aforados de 500 ml.

Reactivos

Acido nitrico normal: Se diluyen 65 ml de 6cido concentrado a un litro.


Acido nrtrico 0,2 N: Se diluye 200 ml del 6cido anterior a un litro.

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M6todo

Se pesa 20 g de suelo seco al alre y se coloca en un vaso de 400 mi. Se fciaden 200 ml de N03H N, se agita para mojar bien la muestra, se calienta y se hierveexactamente 10 minutes en plancha caliente. Se filtra inmediatamente y lava con 6cido nrtrico 0,2 N hasta obtener casi 500 ml de filtrado. Se Ileva a volume en matraz aforado de 50-0 ml. Esta soluci6n es adecuada para la determinaci6n del potasio.

Determinaci6n del potasio

Existe una gran variedad de m6todos colorim6tricos, gravim6tricos, volum6tricos y de fotometrra de llama para determinar el potasio. Se dar6n en seguida los detalles para el m6todo con fot6metro de llama, el m6s usado ahora. Despu6s se describir6 el m6todo fotocolorim6trico usando cobaltinitrito de sodio. Este Oltimo metodo es tambi6n r6pido y exacto, con los cuidados necesarios y no requiere fot6metro de llama que es un aparato bastante costoso.

Determinaci6n del potasio con fot6metro de llama

Estos aparatos pueden trabajar con uno o dos fotoc61lulas al mismo tiempo. El segundo tipo tiene la ventaja de que permit el uso de patrones internos, un procedimiento recomendable en condiciones en las que pueden variar la presi6n del gas o el voltaje de la corriente empleada. Un aparato de este tipo es el fot6metro de llama de la casa Perkin-Elmer. Las recomendaciones siguientes han dado resultados satisfactorios con el aparato anterior.

Materials

Fot6metro de llama, cilindros de propano, compresor de aire, matraces aforados de 50 ml, de 500 mi, de 1000 ml, de 2000 ml, pipetas de 1, 2 y 10 mi.

Reactivos

Soluci6n patr6n interno de Li:(4000ppm de Li). Se pesa 69,64 g de CILi.H20 calidad reactive para an6lisis y se diluye a 2 litros en matraz aforado.

Soluci6n patr6n de potasio de 1000 ppm K: Se pesa 1,906 g de CIK seco, calidad reactivo. Se diluye a 1 litro en matraz aforado.

Soluciones para calibrar el aparato: sepreparan soluciones que contengan 0, 5, 10, 6 20 ppm de potasio y 800 ppm de litio. Para 6ste se toma 100 ml de la soluci6n de litio y 0, 25, 50 6 100 ml de la soluci6n patr6n de potasio y se les enrasa con agua en matraces aforados a 500 ml.

M6todo

Se introducen alrcuotas de 1 6 2 mi de las soluciones obtenidas en la extracci6n del potasio en matraces aforados de 50 mi. Se afiade 10 ml de la soluci6n de cloruro de litio (400 ppm de Li), se Ileva a volumen y se les agita muy bien.

Se calibra el fot6metro de llama en acuerdo con el manual de instrucciones del mismo.

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Se lava bien el embudo de entrada y se va introduciendo una a una las soluciones patrons y las desconocidas. Se calcula la concentraci6n de potasio en las desconocidas a base de una curva de calibraci6n previamente obtenida con las soluciones patrones.

Determinaci6n colorim6trica del potasio usando cobaltinitrito s6dico

Consiste de dos partes, la precipitaci6n del potasio como cobaltinitrito y la determinaci6n del cobalto y asr, indirectamente, del potasio.

Precipitaci6n del potasio

Materiales

Vasos de 150 y 50 ml, centrrfuga, tubos de centrrfuga de 25 ml, matraces erlenmeyer de 25 ml, varillas de vidrio, matraz aforado de 500 ml, placa de gotas, buretas y pipetas de 10 y 15 mi.

Reactivos

Hidr6xido de sodio al 10/o%: se disuelve en 500 ml de agua 100 g de hidr6xido de sodio bajo en potasio y se Ileva despu6s a 1 litro.

Acido clorhrdrico normal:sediluyen 86 ml de CIH (36%) a un litro. Este reactivo debe de estar libre de amonio.

Indicador de fenolftalerna: se disuelve 1 g de fenolftalerna en 50 ml de alcohol etrlico al 95% y se afiade 50 ml de agua.

Reactivo de Nessler: sedisuelven 50 g de IK en la menor cantidad posible de agua. (Unos 50 mi). Se aiade una soluci6n saturada de Cl2Hg (22 g en 350 mi) hasta que se nota la presencia de exceso por la formaci6n de un preicipitado. Se aiaden despu6s 200 mi de HONa 5 N y se diluye a un litro. Se deja en reposo por una noche y se sifona el lrquido supernatante claro.

Reactivo de precipitaci6n: se disuelven 20 g de (Co (N02)6)Na3 para an6lisisen 80 ml de agua helada a 50C y se Ileva a volumen de 100 mi. Se deja en reposo por dos dras y se filtra despubs con papel retentivo (Whatman NO 42 6 equivalente). Se coloca despues en frasco bien cerrado en refrigerador donde el reactive es estable por 2-3 semanas con seguridad.

Disolvente del potasio: se diluye a un litro con agua a 10 ml de 6cido ac6tico glacial y 100 ml de formald~hido al 40%.

Soluci6n patr6n de potasio: se disuelve 0,1905 g de CIK desecado en agua y se Ileva a 500 ml. Contiene asi 0,20 mg de potasio por mililitro.

Patrones

Se prepara la curva de calibraci6n con alrcuotas de 3,75, 7,5, 15, 30 y 45 ml. Se les Ileva a sequedad a la par de las soluciones inc6gnitas.


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M6todo
Eliminaci6n del amonio:
Se ciadenalrcuotas adecuadas a vasos de 50 ml y se les evapora a sequedad. Se lava con agua las paredes de los vasos de los cuales se evapor6 las soluciones con potasio. Secaiaden 2 gotas de una soluci6n de fenolftalerna al 1% y de HONa al 10% gota a gota hasta que vire a rojo la fenolftaleTna. Debe evitarse, si es posible, usar m6s de 1 ml de HONa. Se pone la misma cantidad de hidr6xido de sodio a los blancos y a los patrones como a las muestras. Se evapora a sequedad de nuevo sobre plancha caliente para eliminar los 1ltimos vestigios posibles de amonio. Si durante la evaporaci6n se vuelve p6lida la soluci6n, se cfiade m6s fenolftalerna y la cantidad de hidr6xido de sodio necesario. Cuando se complet6 la evaporaci6n se aiiaden 2ml de CIH 1 N, libre de amonio, se toma una gota pequefia y se examina con el reactivode Nessler si est6 libre de amonio. Si hay amonio presente, se repite el proceso anterior de eliminaci6n. Se Ileva luego a sequedad la soluci6n con CIH y se enfrran los vasos. Se aoiade 15,0 ml de disolvente para potasio y se disuelve el precipitado. Se filtra la soluci6n a trav6s de un papel de filtro seco en un matraz de erlenmeyer de 50 mi.

Se recomienda que la concentraci6n de potasio en esta soluci6n sea de 0,5 a
20 mg de K par 10 mi. Se enfrra la soluci6n a 3*C en baio de hielo. Se coge una alrcuota de 10 mi de la soluci6n precipitante y se coloca en un vaso seco de 50 ml y se enfrra tombin en bafio de hielo. Sepipetean 10ml de la inc6gnita en el vaso que tiene la soluci6n precipitante y se agita r6pidamente. Se devuelve el vaso al bafio de hielo cuya temperatura debe estar de 4-60C y se deja en reposo durante la noche.

Determinaci6n colorim6trica del potasio (como carbonato de cobalto e hidr6geno).
Material
Colorrmetro con filtro para 620 mp, tubos para el colortmetro, crisoles filtrantes de vidrio poroso (4 a 4,5 p), soportes para los crisoles filtrantes, frascos Kitasato de 500 mi, desecador al vacro, embudos, varillas de vidrio, trompa de agua, estufa de desecaci6n (para I O0C).

Reactivos
Etanol al 70%. Semezclan 386 ml de alcohol de 95% con 150 ml de agua destilada.

Etanol absolute.
Metanol absolute.
Acido clorhrdrico 6 N: sediluyen a un litro 516 ml de CIH (conc. (36%).
Hidr6xido de potasio 6 N: sedisuelven 352 g de HOK al 95% en agua y se Ileva al litro.
Per6xido de hidr6geno al 30%.
Per6xido de hidr6geno al 5%. Reci&n preparado, afiadiendo 5 veces el volumen de agua al per6xido de hidr6geno al 30%.


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Soluci6n saturada de carbonato 6cido de potasio:se ponen 46 g de la sal CO3HK en 100 ml de agua, y se deja sedimentar el exceso.

M6todo

Se filtra con succi6n a trav6s de los crisoles filtrantes el precipitado obtenido. Se lava el vaso y el precipitado 5 veces con etanol al 70%. Se saca el crisol, se lava su fondo con EtUH al 70% y se devuelve a su posici6n anterior. Se lava dos veces m6s el precipitado con etanol al 70% y una vez con etanol absolute. Se pone luego el crisol en el vaso original y se seca 5 minutes a 1100C.

Para desarrollar el color se disuelve el precipitado que se adhiri6 a las paredes del vaso con unas 3 6 4 gotas de CIH 6 N usando un poco calor y un agitador con punta cubierta de hule (policra). Se aiiade luego 5 ml de agua caliente al vaso. Se coloca despues el crisol en posici6n vertical en el vaso y se ponen en 6ste con una pipeta 2 ml de CIH 6 N. Se calienta el vaso con el crisol unos minutes sobre una plancha caliente para disolver el precipitado. Se coloca luego un embudo y un soporte de crisol en el mismo. Se pasa a un matraz aforado la soluci6n caliente. Se afiade ahora 1 .5 ml de HOK 6 N. La soluci6n debe permanecer ligeramente 6cida, lo que se nota porque no hay precipitaci6n. Si se forma precipitado, se adiciona un poco CIH 6N y se agita. Se pone luego 0,5 ml de H202 al 3% y se mezcla la soluci6n. Si se forma un precipitado de color pardo, seaiaden unas gotas de CIH 6 N lo que aclara la soluci6n. Se aiaden luego 15mi de la soluci6n saturada de CO3HK y se Ileva a un volume conveniente. Se agita bien y se lee el color en el colorrmetro con filtro de m6xima transmisi6n a 620 milimicrones.

Con los valores obtenidos con las soluciones patrones se hace una curva de calibrado y a base de 6sta se calcula la cantidad de potasio presente.

Existen otros m6todos colorim6tricos satisfactorios tambi6n. Asr se puede desarroIlar el color con el cobalto usando la sal R-nitrosa o emplear el m6todo que usa dipicrilamina. (Ver p6gs. 79-81).

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CAPITULO 8


MICRONUTRIENTES EN SUELOS



INTRODUCTION

Los elementos que la plant necesita s61o en cantidades pequefias, Ilamados.micronutrientes* son el hierro, manganeso, cobre, cinc, molibdeno y boro que consideramos aqui. El magnesio y el azufre se les considera en algunos libros como micronutrientes aunque su concentraci6n es del mismo orden de magnitude que algunos macronutrientes como el f6sforo. Se incluir6 el azufre en este caprtulo y no se estudiar6 el Mg y Mn ya que vienen descritos en otro lugar (Capitulo 4). En los lItimos afios se ha incrementado el n6mero de elementos reconocidos como necesarios para la nutrici6n vegetal y asT se incluyen hoy en dra entre los micronutrientes el cloro, vanadio y sodio. La determinaci6n de los dos primeros no se discutir6 por ser requerida solamente en casos excepcionales y el tercero fue descrito en Caprtulo 4. El cobalto no afecta al crecimiento de las plantss* pero se le suele considerar por su importancia en la alimentaci6n animal, los cuales a su vez, lo obtienen de las plantas y 6stas del suelo. Es por esto que muchas veces es necesario analizar cobalto en suelos o plants.

Cuando se adicionan al suelo sales solubles de Fe, Mn, Cu, Zn, Mo y Co se transforman, m6s o menos r6pidamente segin el pH y otras caracteristicas del suelo, en formas menos solubles y menos asequibles a las plantas. Esto es diferente de Io que ocurre cuando se adicionan al mismo cationes cambiables como magnesio o calcio. Se sobreentiende que las formas de estos elementos solubles en agua o intercambiables, son asequibles pero se supone que otras formas tambian tienen importancia en lo que se refiere a la nutrici6n de las plantas. Por ejemplo, es corriente determinar Fe y Mn solubles en 6cidos diluidos y el Cu, Zn, y Co soluble en 6cidos fuertes. El molibdeno total se considera relacionado con el suministro de este elemento por un suelo.

Precauciones generals para el an6lisis de elementos traza

Debido a la pequefia concentraci6n 'en que se encuentran estos elementos se habr6n de emplear en su an6lisis productos qurmicamente puros. Cantidades apreciables de impurezas existen a6n en los mejores reactivos qulmicos para an6lisis debido a que la purificaci6n en escala comercial de las Gltimas trazas de 6stas present dificultad aunque, en el laboratorio, se puede Ilevarlo a cabo con facilidad.


Otros nombres por los que se les conoce en la literatura son: elementos menores, elements traza, oligoelementos, etc.
** Se ha visto recientemente que es necesario para las leguminosas en condiciones
simbi6ticas.


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En el caso de sales: una Onica recristalizaci6n de un reactive de buena calidad en agua bidestilada da, generalmente, un reactivo de alta pureza cuyo ensayo en blanco no indica la presencia de elementos extraios perturbadores.

Los 6cidos concentrados pueden purificarse f6cilmente por redestilaci6n de metales pesados. El 6cido nrtrico puede obtenerse par destilaci6n del 6cido njtrico para an6lisis (densidad 1,42 g ml) en matraz de vidrio Pyrex con condensador del mismo material. Se desprecian los primeros 50 100 ml del destilado y se prosigue 6ste hasta que quede en el matraz de destilaci6n un 10-15% sin destilar. Se debe guardar en frascos de vidrio Pyrex.

El 6cido clorhrdrico puede tambi6n redestilarse de su mezcla azeotr6pica en matraz de vidrio Pyrex. Se diluye 1 litro de 6cido clorhldrico concentrado (1,18 g ml) con 650 ml de agua y se destila descartando las primeras fracciones del destilado. Esto da un 6cido aproximadamente 6 N.

El 6cido percl6rico se suele necesitar en pequefia cantidad y por eso, escogiendo una buena marca y calidad reactive para an6lisis, las impurezas introducidas suelen ser despreciables. Debe de usarse el 6cido percl6rico de 60% que es mucho m6s seguro de manejar que el de 70%. En caso de necesidad puede utilizarse una disoluci6n de perclorato s6dico, purificada con extracciones de ditizona, como sustitutivo del 6cido.

El 6cido sulf6rico puede redestilarse en retorta de vidrio Pyrex o de cuarzo despreciando las primeras y 6ltimas fracciones del destilado al igual que se hizo antes en el caso del 6cido nrtrico. Para que destile sin salpicaduras es conveniente afiadirle unas perlas de vidrio Pyrex. Se ha encontrado que el 6cido sulf6rico para usos forenses (en la determinaci6n de ars6nico) es suficientemente puro para ensayo de los elementos citados aqur sin posterior purificaci6n.

Menci6n aparte merece el agua que debe de destilarse en alambique corriente y luego redestilarse en matraz de vidrio Pyrex con refrigerate tambi~n Pyrex.

En lugar de redestilar el agua puede pasarse 6sta por una column con resinas cambiadoras. Este agua deionizada puede usarse tambi6n para medidas de conductividad electrica del extracto de suelos.

En la determinaci6n de elementos traza tiene tambi&n importancia la composici6n del vidrio que se utiliza en los aparatos, matraces, etc.

Los vidrios boro-silicatados disuelven cantidades apreciables de boro en presencia, sobre todo, de disoluciones alcalinas y deben excluirse en la determinaci6n de este micronutriente. Estos vidrios muchas veces contienen tambi~n cinc en su constituci6n y este cati6n es disuelto por soluciones tanto 6cidas como alcalinas; vidrios Pyrex (de la casa Corning Glass) o Duran (de Jena) est6n exentos de cinc. El vidrio Pyrex es satisfactorio para la determinaci6n de todos los elementos traza citados en este libro, menos el boro.

Todo el material de vidrio para determinaci6n de los mironutrientes debe de ser lavado, primero del modo ordinario y despu6s con 6cido clorhrdrico diluido (1 N) y con agua redestilada ya que los lavados con agua destilada sola no son suficientes, por muy numerosos que sean, para eliminar por complete las iltimas trazas de iones que est6n adsorbidos a las paredes de las vasijas y pueden removerse solamente por intercambio con otros iones.

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Para evitar p6rdidas por adsorci6n en las paredes de vidrio, el trasvase de soluciones debe de ser realizado, siempre que sea possible, con estas en medio 6cido.

Deben evitarse cuidadosamente contaminaciones de las muestras a analizar. Esto es de importancia sobre todo en el caso de an6lisis de hierro, cobre y cinc debido a la abundancia de material de laboratorio que se construye con estos metales. Los bafios de agua de cobre o lat6n deben de ser excluidos del laboratorio donde se quiera analizar cobre a cinc y Io mismo debe hacerse con los mecheros de estos materials.

Los tamices deben de estar construidos de material que no vaya a ser analizado (por ejemplo cedazos de lat6n no deben usarse para tamizar suelos en los que se quiere determinar cobre o cinc).

Tomando estas precauciones de sentido comtn, la contaminaci6n ser6 despreciable pr6cticamente cosa que se puede apreciar en los blancos que siempre se deben de realizar simult6neamente a los an61lisis.


de4 litros


- P04 1 cone.
3 cm de pro/od,'d~ad


a la frdot de agua


degas


Fig. 8-1 Bario de 6cido fosf6rico para la digesti6n del suelo con 6cidos.


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Determinaci6n del cobre en suelos

Cuando se adiciona una disoluci6n acuosa de dietilditiocarbamato s6dico N(C2H5)2 CS2Na a una soluci6n de sales de Cu(II) en medio amoniacal o ligeramente 6cido se produce un precipitado pardo de carbamato de cobre. La formaci6n de este compuesto insoluble es uno de los m6todos m6s sensibles para la determinaci6n del cobre (0,01 ug/ml).

La extracci6n previa del cobre se realiza con mezcla de 6cidos percl6rico y sulf6rico que oxidan toda la materia org6nica, deshidratan ia slice insolubiliz6ndola y deja al final los cationes en forma de sulfatos (el sulf6rico hierve a mayor temperatura que el percl6rico por lo que desaloja este 6ltimo).

El cobre presente en minerales que no se descompongan par este medio es considerado de poca importancia para el desarrollo de las plantas.

Materiales

Fotocolorrmetro con filtro 440 myp o espectrofotocolorrmetro cuya longitud de onda se calibra a 440 mp, tubos para el colorrmetro, erlenmeyer de 125 mi, matraces aforados de 1 litro, 500 ml, 250 ml, y various de 25 ml, centrffuga y tubos de centrffuga con marca para indicar 15 ml, bureta, pipetas para tomar alicuotas, vaso de precipitados de 4 litros (Pyrex), mechero de porcelana, trrpode de hierro con tela met61lica, 6cido fosf6rico (para el bafio), tubos para digesti6n (Pyrex), embudo con tubo de goma para recoger los vapores y Kitasato con trompa de agua. Con esto se monta el baho para la digesti6n percl6ricosulforica del suelo seg6n la figura 8-1.
Reactivos

Agua redestilada en vidrio Pyrex y guardada en frasco de Pyrex o pl6stico.

Mezcla binaria de 6cidos. Se mezclan 100 ml de CIO4H al 60% con 10 ml de SO4H2 conc. (98%).
Papel de tornasol.

Hidr6xido am6nico conc. (HONH4 15 N).

Acido clorhrdrico, aprox. normal (CIH N). Diluir 400 ml de CIH conc. a 5 litros con agua destilada.

Cloruro am6nico al 25% (CINH4 25%). Disolver 250 g de CINH4 y Ilevar a 1 litro con agua redestilada.

Carbamato s6dico (2%). Disolver 2 g de dietilditiocarbamato s6dico* en unos 100 ml de agua redestilada. Filtrar a un matraz aforado de 200 mi usando papel Whatman 41 6 S & S 589 Negro. Se enrasa con agua redestilada y se mezcla; guardada esta soluci6n en frasco topacio y sitio fresco se conserve par varias semanas.


* Eastman Kodak Co., Rochester, New York, E.E. U.U.

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Soluci6n de cobre patr6n. Se puede preparar a partir de sulfato de cobre (SO4Cu. 5H20) siempre que se tenga la seguridad de que no posea eflorescencias. M6s seguro es el procedimiento de pesar 0,500 g de cobre met6lico puro y disolverle en un erlenmeyer de 125 ml con 15 ml de 6cido nrtrico NO3H 3 N a la temperature ambiente cubriendo el erlenmeyer con un embudo. Cuando la soluci6n ha enfriado se adiciona 1 ml de 6cido sulf6rico concentrado y se calienta cuidadosamente hasta que aparezcan humos de S03. Se enfrra y diluye con 15 ml de agua redestilada evaporando de nuevo hasta la aparici6n de humos densos blancos de S03. Se enfrra otra vez, se trasvasa la soluci6n a un matraz aforado de 1 litro, lavando repetidamente el erlenmeyer (4 veces) y juntando las aguas en el matraz. Se enrasa (con agua redestilada) y mezcla bien la soluci6n, agitando. Esta soluci6n patron contiene 0,50 mg de cobre por ml (500,ug/ml = 500 ppm), y a partir de ella se preparan otras m6s diluidas, diluyendo 10 ml a 500 ml con agua redestilada con lo que tenemos un patr6n secundario de 10 ppm de Cu.

Metodo

Se coloca en el tubo de digesti6n (20 mmA) 2,00 g de suelo desecado y tamizado* por tamiz de acero y 10 ml de la mezcla binaria de 6cidos percl6rico y sulf6rico (10 f 1). Varios de estos tubos se calientan simult6neamente en el bapio de 6cido fosf6rico a fuego lento hasta que el 6cido percl6rico se evapore y quede aproximadamente 1 ml de 6cido sulforico. Si las muestras no dejan residue blanco, se adicionan 3 ml m6s de la mezcla binaria y se contin0a la digesti6n. Enfriados los tubos se quitan del bafo de 6cido fosf6rico y la muestra digerida se diluye a unos 15 mi con agua redestilada. Se pasa a matraz aforado de 25 ml, se lava 4 veces el tubo de digesti6n con unos 2 ml coda vez, reuniendo las aguas del lavado en el matraz de 25 ml y enrasando. Se mezcla bien, se deja reposar, tomando una alrcuota y poni6ndola en tubo de centrffuga. Se adicionan 5 ml de soluci6n de CINH4 al 25% y gotas de HONH4 conc. desde una bureta con agitaci6n hasta que la soluci6n es neutra al tornasol y luego 3 ml en exceso. La soluci6n se diluye a 15 ml con agua redestilada, se mezcla y centrifuge a unas 3000 revoluciones por minute durante 5 minutes. Se pipetan 5 ml del supernatante**aun matraz aforado de 25 ml, se adicionan 5 mi de HONH4 conc. y agua redestilada hasta completar unos 20 ml. Se adiciona 1 ml de carbamato, se agita y diluye a volumen con agua redestilada y se vuelve a mezclar. Al cabo de 15 minutos se lee el % transmici6n en el colorrmetro usando filtro de 440 mp. El color es estable durante una hora. La cantidad de cobre correspondiente a la lectura del colorrmetro se determine en el gr6fico de calibrado.

Calibrado de colorrmetro: a partir de la soluci6n de 10 ppm, se toman alicuotas de 1, 2, 3, 5, 7, etc. ml (equivalentes a 10, 20, 30 etc. microgramos de Cu) para la construcci6n de la curva de calibrado y se somete a todos los procesos indicados en el m6todo junto con 3 blancos que valen para colocar el 100% T en el colorrmetro.




* En suelos arenosos bajos en cobre, puede tomarse 5,00 g.

** Mayor o menor volumen con suelos podbres o ricos en cobre de forma que haya
unos 10-50 pg de Cu en la alrcuota.


" A

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Las lecturas del colorrmetro se Ilevan a la escala logarrtmica de un papel semilogaritmico y los microgramos de cobre puestos inicialmente en la escala ordinaria. Se unen los puntos por una lrnea que servir6 para transformar %T lerdo en el colorrmetro en microgramos de cobre iniciales. El c61culo final es:

ppm Cu (suelo) = g Cu iniciales
2
Caso de pesar una muestra inicial de 5 gramos deben de dividirse los ug de Cu iniciales por 5 en vez de 2.


Determinaci6n de cinc en suelos

Para la extracci6n del cinc del suelo se emplea la ditizona sugerida por Shaw y Dean. (Soil Sci. 73, 346 (1952) ). Para suelos 6cidos (pH <6,5) la deficiencia de cinc en plantas se presenta con 0,5 ppm o menos de cinc extrardo y en el caso de pH superiores pueden presentarse deficiencies con cantidades 5 veces mayores.

Para la determinaci6n del cinc se usar6 el m6todo colorim6trico utilizando ditizona (difenilditiocarbazona) que forma complejos con el Zn, Cu, Co, etc. que pueden ser extrardos de una soluci6n acuosa par CI4C a pH comprendidos entre 8 y 10.


La reacci6n con el Zn serra:


N-K9


SZn+2


H H


yN


Material
Embudos de separaci6n (tubos de bromo) de 125 ml (mejor en forma de pera que esfricos) y de 4 litros, agitadormec6nico,tubos de centrffuga de 60 ml, pipetas de 10 ml, colorrmetro con filtros de 535 y 620 mp y tubos para el colorrmetro. Matraces aforados de 1 litro y 25 ml y pipetas de 1 y 5 ml, balanza analitica.


Sr /N=


Iv

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Reactivos

Agua redestilada (en vidrio pyrex con refrigerante de la misma calidad) o bien agua deionizada (pasada por una columna de resina cambiadora).
Acido clorhrdrico (CIH) II _N

Azul de timol (indicador). Disolver 0,04 g en 8,6 ml de HONa 0,1 N y Ilevar a 100 ml.

Tetracloruro de carbono (CI4C). Si no es de pureza garantizada, redestilar tetracloruro libre de azufre y almacenar en la oscuridad.

Acido clorhrdrico normal (CIH. N). Destilar 6cido aproximadamente 6 N en alambique de vidrio pyrex y condensa
Hidr6xido am6nico normal (HONH4 1 N). Destilar HONH4 conc. sobre agua redestilada en vasija de Pyrex enfriada con'Tielo. Tambi&n puede obtenerse disolviendo amoniaco anhidro (NH3) en agua redestilada dentro de vasija de vidrio Pyrex.

Soluci6n amortiguadora de acetato am6nico. C2H302NH4 1 M. Disolver 77 g de AcONH4 y Ilevar a 1 litro con agua redestilada. Ajustar el pH a 7,0 con HONH4 6 C2H302H. La soluci6n amortiguadora se purifica en un embudo de separaci6n de 4 litros con ditizona en CI4C. La fase org6nica se extrae y tira. Se repite la operaci6n hasta que la ditizona en Ci4C no cambie color lo que indica que no quedan impurezas por extraer. La ditizona que permanece disuelta en la fase acuosa se elimina extray4ndola con porciones sucesivas de CI4C.

Carbamato s6dico, 0,2%. Se prepara disolviendo 0,2 g de dietilditiocarbamato s6dico* en 100 ml de agua redestilada. Conservar en frasco topacio en sitio oscuro y fresco.

Soluci6n de ditizona en CI4C. (100 ppm). Se colocan 0,2 g de difeniltiocarbazona* y 1 litro de CI4C en un embudo de separaci6n de 4 litros y se agita frecuentemente durante 15 minutes. A esta disoluci6n se adicionan 2 litros de HONH4 0,02 N y se agita la mezcla para pasar la ditizona a la fase acuosa. La fase org6nica (CI4CT se elimina (color verde claro) y la fase acuosa se lava varias veces con 100 ml de CI4C. Se adicionan 500 ml de CI4C y 50 ml de CIH N. La mezcla se agita para pasar la ditizona a la capa org6nica y se separa la ditizona en el CI4C y diluye con m6s CI4C a 2 litros. Esta soluci6n se puede guardar en frasco de Pyrex con tap6n de vidrio en sitio fresco.

Citrato diam6nico 0,4 M. Se disuelven 90 g de citrato diam6nico en 1 litro de agua. Se adiciona HONH4 conc. hasta que el pH sea 8,5. Las impurezas de cinc se eliminan extray6ndolas con soluci6n de ditizona en CI4C en un embudo de separaci6n hasta que el reactive no cambie de color y a continuaci6n con CI4C hasta que la soluci6n de citrate quede purgada de la ditizona (se nota por el color).


* Eastman Kodak Co.


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Soluci6n patr6n de cinc. Disolver 0,100 g de cinc puro en 50 ml de SO4H2 0,02 N y diluir a 1 litro. La concentraci6n de cinc es 100jpg/ml. A partir de esta soluci6n se diluyen 10 ml a 100 ml lo que nos da una soluci6n de 10 pg/ml (10 ppm de Zn).

M6todo

El suelo se seca al aire, se tritura con un rollo de madera y pasa por un tamiz (de acero) de 1 mm (no usar tamiz de lat6n'.)
Extracci6n

En un embudo de decantaci6n de 125 ml se pipetean 25 ml de AcONH4 1 N y 25 ml de soluci6n de ditizona en CI4C. Se pesan 2.50 g de suelo y pasan al embudo, que se tapona y agita durante 1 hora mec6nicamente. La fase org6nica (CI4C) con el suelo en suspensi6n, se pasa a un tubo de centrrfuga c6nico de 50 ml. Mientras este tubo se centrifuga, se puede lavar el embudo de separaci6n con agua redestilada. Se pipetean 10 ml de la fase CI4C, teniendo cuidado de ir expulsando burbujas de aire cuando la punta de la pipeta atraviesa la fase acuosa y la suspension del suelo y se tiene cuidado asimismo de que la punta de la pipeta no toque las paredes del tubo de centrffuga. Para facilitar la colocaci6n de la pipeta a la profundidad requerida se puede hacer una marca en la misma. Una vez que se ha Ilenado la pipeta hasta m6s arriba del enrase se saca de la soluci6n y lava la punta de ella con un chorro de agua de un frasco lavador, se enrasa la pipeta y se seca la punta con un trozo de papel absorbente. Se vierten estos 10 ml de alrcuota al embudo de separaci6n de donde provino originariamente (que ya fue enjuagado con agua) y se adicionan 50 ml de CIH 0,02 N. La mezcla se agita 3 minutes a mano o en el agitador para extraer el cinc de la fase CI4C a la fase acuosa clorhrdrica. La fase Cl4C se tira y la acuosa (0,02 N en CIH) se lava dos veces con CI4C agitando a mano. El CI4C de los lavados se tira y la fase acuosa se pasa a un embudo de decantaci6n de 125 ml. Se adicionan 50 ml de citrato diam6nico y 3 ml de carbamato y el pH de la soluci6n se ajusta a 8,5 8,8 con HONH4 redestilado o CIH (usando como indicador azul de timol). Se adicionan con una pipeta 10 ml de ditizona en CI4C. La mezcla se agita durante 5 minutes. La fase org6nica (CI4C) se pasa a otro embudo de decantaci6n y adicionan a ella 25 ml de HONH4 0,01 N y se agita durante tres minutes para extraer el exceso de ditizona a la fase acuosa.

Se toma con una pipeta 5 ml de la fase CI4C y se diluyen a 25 ml con CI4C. La soluci6n asr obtenida se mezcla bien, se pasa a un tubo de colorrmetro y mide el porcentaje de transmisi6n de la luz usando filtro de 535 mp. La cantidad de cinc present se determine usando una curva de calibrado.

Calibrado del colorrmetro
A partir de la soluci6n patr6n de 10 ppm de Zn se toman alrcuotas de 1, 2, 3, 5, 7 etc. mi (equivalentes a 10, 20, 30, etc. pg Zn) para la construcci6n de la curva de calibrado y se somete a todos los procesos indicados en el m6todo junto con
3 blancos que se utilizar6n para colocar el 100% de transmisi6n en el colormetro.

Al final las lecturas del colorrmetro se Itlevan a las ordenadas de un papel semilogarrtmico (escala logarrtmica) y en abscisas (escala ordinaria) se colocan los microgramos de cinc colocados inicialmente. Se unen los puntos por una linea que servir6 para transformar %T lerdo en el colortmetro en microgramos de cinc.

..




La cantidad presente se calcula


ppm Zn (suelo) pug Zn encontrados
2,5
Nota: El tetracloruro de carbono utilizado puede ser recuperado redestil6ndole en
un alambique de vidrio Pyrex. (Precauci6n, el CI4C es muy venenoso)

Muchos autores est6n de acuerdo en las dificultades que presenta la determinaci6n del cinc por colorimetrra. Modernamente el m6todo polarogr6fico es muy usado en la determinaci6n de este catio'n en suelos. Ver por ejemplo, I. M. Kolthoff y J. J. Lingane "Polarography" 2. ed. Interscience, New York, 1952 Vol. 2* p6g. 508, o M. Brezina y P. Zuman "Polarography". Interscience Publ. Inc. New York 1958, p6g. 59.

Determinaci6n de cobalto en suelos

Para el an6lisis de este oligo-elemento en suelos, se sigue el m6todo propuesto por Burriel y Gallego (Anales de Edafologra y Fisiol. Vegetal 11, 569-600(1952), que utiliza colorimetrra con sal de nitroso-R despu6s de haber extrarldo el cobalto con ditizona.

Material

Balanza de torsi6n, mortero de 6gata, matraz, erlenmeyer de 500 ml, mechero (o placa de calefacci6n), vaso de 500 ml matraces aforados de 250 ml, 100 ml, 25 mi. Embudo y papel de filtro (Whatman '40 o similar). Embudo de separaci6n (tubo de bromo) de 250 ml, bafio de agua (bafio marra), espectrofotocolorrmetro o fotocolorrmetro con filtro de 420 milimicrones, tubos para el colorrmetro.

Para construir la curva de calibrado hace falta adem6s una balanza analrtica, horno de desecaci6n con termoregulador, pesafiltros, desecador y matraz aforado de
1 litro.

Reactivos

Acido sulfOrico concentrado. S04H2 d = 1,84

Acido nrtrico concentrado. NO3H d 1,4

Disoluci6n de citrato s6dico al 20%. Se disuelven 200g de citrato s6dico r C6H507Na3. 2H20 en agua y se afora a un litro.
Disoluci6n de ditizona en tetracloruro de carbono al 2%. Sedisuelven 10g de ditizona en 1 I de tetracloruro de carbon, calidad reactive para an6lisis.

Fenolftaleina al 1%. Se disuelve I g de fenolftaleina en50 mi de alcohol etrlico y se afiaden50ml de agua.

Amoniaco concentrado. HO HN4d = 0,91

Tetracloruro de carbono. CI4C calidad reactive para an6lisis. Caso de disponer de CI4C comercial (o el procedente de an6lisis anteriores) puede purificarse por


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destilaci6n. Se pasa a un frasco que contiene hidr6xido pot6sico en lentejas y, despu6s de 24 horas, se destila rechazando las primeras porciones.

Soluci6n de hidr6xido pot6sico al 20%.

Soluci6n de sal de nitroso-R. Disolver 25 g de sal de nitroso-R con poca cantidad de agua en matraz aforado de 100 mi. Afiadir una soluci6n clara de 20 g de acetato s6dico en agua acidulada con 5 ml de 6cido clorhrdrico 0,25 N (o la cantidad equivalente de 6cido ac6tico) y enrasar con agua bidestilada.

Acido clorhrdrico aprox. 0,25 N. Se diluyen a un litro 21,5 mi de CIH cone.

Acido clorhidrico concentrado. CIH d = 1,18

Soluci6n bromato-bromuro. Disolver 0,84 g de bromato pot6sico y 3 g de bromuro pot6sico en 100 ml de agua. (En lugar de este reactive se puede usar agua de bromo).

Disoluci6n de sulfito s6dico al 10%. Sedisuelven 10g de SO3Na2 en agua y se enrasa a 100 ml.

Sulfato de cobalto. Calidad reactive p. a.

M6todo

Preparaci6n de la muestra:
Se pesan 5 g de suelo seco al aire y pulverizado (usar mortero de 6gata); se introduce la muestra en un matraz de 500 mi y se afiaden, sucesivamente, 10 ml de agua, 10 ml de 6cido sulf6rico y 10 ml de 6cido nrtrico (ambos concentrados). Se pone el matraz sobre una llama moderada y se mantiene alir durante una hora y media. Despu6s de este tiempo, habr6n quedado eliminados el agua y el 6cido nrtrico y se estar6n desprendiendo abundantes humos blancos de S03. Se deja enfriar y se afiaden 5 ml de 6cido nrtrico concentrado. Se mantiene de nuevo al fuego hasta desprendimiento de humos blancos. Este mismo tratamiento se repite, si es necesario, hasta que la materia org6nica est6 destruida y el residuo insoluble sea de color blanco o casi blanco. Se mantiene a la llama durante unos veinte minutes y se deja enfriar. Se aiaden 40 ml de agua y se filtra en caliente, pasando el Irquido filtrado a un matr6z aforado de 250 mi. Se lava el filtro y precipitado con agua caliente (unos 50 mi) que contenga 2 gotas de 6cido sulfurico concentrado. Se afiaden unos 20 ml de amoniaco concentrado para Ilevar el liquid casi a neutralidad. Si en algan caso la soluci6n queda alcalina, se acidifica con unas gotas de 6cido sulforico. Se deja enfriar y se enrasa. De este Ilquido se toman 100 ml y se pasan a un embudo de separaci6n de 250 mi.

Extracci6n con ditizona:
Se afiaden 15 ml de la soluci6n de citrato y se deja enfriar. Se afiaden 30 ml de la soluci6n de ditizona, 8 gotas de fenolftaleina y se neutralize con amoniaco concentrado gota a gota, agitando ligeramente hasta que el indicador vire al rojo. Se agita vigorosamente durante un minute. Se dejan separarse las dos capas y se recoge la ditizona en un matraz de cuello largo de 100 mi. Se repite la extracci6n con porciones de 10 ml hasta conseguir que el extract sea completamente verde. Se afiaden unas gotas de tetracloruro de carbono puro para recoger las 6ltimas porciones de la soluci6n ditiz6nica, y si es necesario, se repite de nuevo este lavado con

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el disolvente puro. Todos los extracts recogidos, asr como los I rquidos de lavado, se resumen en el mismo matraz de 100 mi. Se destila el tetracloruro de carbono, a bafio de agua, hasta sequedad.

Destrucci6n de los ditizonatos:
Al residue seco que queda en el matraz despu6s de la evaporaci6n del disolvente se ahiaden 0,2 ml de 6cido sulf6rico conc. y 0,2 ml de 6cido nrtrico conc. (unas 3 gotas de coda uno) y se coloca sobre una llama pequefia. Se calienta hasta el momento en que la masa ennegrece. Se le deja enfriar un poco y se le aniade de nuevo algunas gotas de 6cido nrtrico. Se calienta hasta aparici6n de humos blancos. Se repite este tratamiento hasta el memento en que today la materia org6nica est6 completamente destruida. Se sigue calentando a6n durante unos veinte minutes. Se deja enfriar y se acladen 2 mi de agua.

Formaci6n del complejo con ia sal de nitroso-R:
Se afiaden 2 gotas de fenolftaleTna y soluci6n de hidr6xido pot6sico gota a gota hasta aparici6n del color rojo. Se neutralize con 6cido sulf6rico 0.25 N hasta que desaparece el color y se anade 0,8 mi (unas 10 gotas) en exceso. Se aifade 4 ml del reactive sal de nitroso-R y se hierve durante 1 minute. Se retira del fuego y se afiaden
2 ml de 6cido clorhrdrico conc. y 2 mi del reactive bromato-bromuro (puede usarse en su lugar agua de bromo). Se deja durante 10 minutes para que reaccionen y se ariade 1 mi de sulfito s6dico. Se enfrra, se trasvasa a matraz aforado de 25 ml y se enrasa con agua. Se mide el porcentaje de transmisi6n (%T) usando en el espectrofot6metro una longitud de onda de 420 milimicrones o utilizando el filtro correspondiente. Se calcula la concentraci6n correspondiente a partir de una curva de calibrado construida previamente.

Construcci6n de ia curva de calibrado:
Se prepara una soluci6n patr6n que contenga 100 mg de cobalto por litro. Se puede partir de sulfato de cobalto puro y desecado dentro de un pesafiltros hasta peso constante a una temperatura de 250-3000C (48 horas) y enfriado a temperatura ambiente en un desecador. Se pesan 263 mg de sulfato anhidro para un litro de disoluci6n. Se debe aciadir 5 gotas de 6cido sulfOrico concentrado antes de enrasar a 1 litro. A partir de esta disoluci6n se preparar6n otras que contengan 10 mg de Co/litro (equivalentes a 10 gammas/ml) y 2 gammas/mi (o sea 2 microgramos por mi). Se toman cantidades crecientes de 2 a 40 gammas. Se ciaden 0,2 mi de 6cido sulf6rico concentrado (se puede medir por gotas) y agua hasta completar un volumen de 2 mi y se continOa exactamente como se ha descrito en la 61tima parte del m6todo. Con los resultados obtenidos se construye una gr6fica (Irnea recta) en papel semilogarrtmico Ilevando en abscisas (escala ordinaria) la concentraci6n de cobalto y en ordenadas (escala logarrtmica) el porcentaje de transmisi6n (%T) lerdo en el colorrmetro.

C61culo de los resultados:
El contenido de cobalto en suelo, expresado en partes por mill6n, viene dado por la f6rmula:
concentraci6n de cobalto en curva de calibrado
Co(ppm)
2
puesto que aunque se parti6 de 5 g de suelo, despu6s de Ilevarlo a 250 ml se tom6 una alrcuota de 100 mi.

Observac iones:
Deben tenerse presentes, adem6s de las indicadas, al hablar de an61lisis de tra-


- PA

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zas (calidad del agua a usar etc.) las siguientes:


a) Para desarrollar el complejo se comienza por neutralizar con HOK al 20%. Conviene contar las gotas para afiadir siempre la misma cantidad, compensando con
6cido sulforico si las p6rdidas por evaporaci6n hubiesen sido grandes. No es necesario Ilevar un control m6s riguroso.

b) Desde el moment en que se afiade el reactive se debe evitar la acci6n de la luz
directa. Desde que se afiade el sulfito hasta que se realiza la medida, no debe
transcurrir un tiempo superior a media hora.

c) La precision del m6todo depende del aparato de medida que se utilice y de la
cantidad de cobalto que se determina.

Cantidades menores de 1 gamma dan errores del 40%. Para 3 gamma 10%, y entre 6 y 40 gamma, el error es del orden del 2%.

Determinaci6n del hierro en suelos

La disponibilidad exacta de este elemento para las plants no es perfectamente conocida. Sin embargo, sus forms soluble e intercambiable se consideran disponibles para las plantas. A continuaci6n se describe el m6todo de Sherman citado por Jackson (ver bibliografra en el apendice).

Determinaci6n del hierro intercambiable en suelos

Materials

Embudos Buchner de 11 cm de di6metro, Kitasato de 1 litro con tap6n para el
embudo, papel de filtro Whatman N05 o equivalente, bomba de succi6n, erlenmeyer de 500 ml, placa de calefacci6n, colorrmetro con filtro de 490 mip, tubos de colorrmetro calibrados a 20 ml, pipetas, matraces aforados de 1 litro y 100 ml, Ph metro.

Reactivos

Acetato de amonio 1 N. Se diluyen 57 ml de 6cido ac6tico glacial a 800 ml con agua, se neutralize a pH 7 con HONH4 concentrado y se Ileva a 1 litro de volume.
Acido clorhrdrico concentrado. (CIH 36%)

Acido nrtrico 8N. Se aiaden 500 ml de agua a igual cantidad de NO3H concentrado.

Acido clorhrdrico 0,6 _N. Sediluyen 52 ml de CIH concentrado (36%) a un litro con agua.

Hidr6xido de amonio 0,6 _N. Se diluyen 40 ml de HONH4 concentrado a 1 litro con agua.

Indicador 2,4-dinitrofenol. Se pesa 0,25 g de dinitrofenol y se disuelve en 100 ml de H20.

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Ortofenantrolina. Se afiade 1.5 g de ortofenantrolina blanca, cristalina a 100 ml de etanol de 95% y se agita hasta que se hayan disuelto los cristales.

C!orhidrato de hidroxilamina 10%. Se disuelven 10 g de clorhidrato de hidroxilamina en 100 ml de agua.

Soluci6n patr6n de hierro. Se pesan 0,100 g de alambre de hierro puro y se disuelve en 20 ml deCIH0,6 N. La soluci6n se diluye a 1 litro, y contiene 100 ppm de Fe. De 6ste se toman 10 ml y se diluye a 100 ml, para tener una soluci6n de 10 ppm de Fe del cual se toman 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 y 6,0 ml para la curva de calibraci6n de Fe.

M6todo

Extracci6n:
Se pesan 25 g de suelo reci6n tomado del campo, se colocan en un erlenmeyer de 500 mi. Se aiaden250 mi de acetato de amonio I N, neutral, se agita la soluci6n '30 segundos y se filtra por el filtro previamente alistado con succi6n. Se lava el suelo con otras tres porciones m6s de 50 ml del extractor. Para evitar la oxidaci6n, se recomienda concluir la extracci6n en menos de 5 minutes. Se afiaden 20ml de CIH conc. al filtrado, se evapora a un volumen pequefio, se caiaden luego 10 ml de NO3H 8 N y sigue digeriendo hasta obtener una soluci6n clara de volumen pequefio. A esta soluci6n se afora a 25 mi.

Determinaci6n:
Se toman las aircuotas que contienen entre 5 y 60 microgramos de Fe, se las pone en los tubos del colorrmetro y se las diluye a 6 ml. Se ajusta su pH entre 1,5 2,7 con CIH 6 HONH4 diluidos. Se puede usar pH-metro con microelectrodos 6 2,4-dinitrofenol como indicador externo. Se afiaden despu6s 2 mi de hidroxilamina de 10% y 1 mi de la soluci6n de ortofenantrolina. Se Ileva a volumen con agua destilada y se lee el color a 490mp. El color es estable por meses.

C61culo

A base de la curva de calibraci6n. Para obtener los ppm de Fe presentes:

ppm Fe = micrograms Fe en acuerdo con curva ml alrcuota

Determinaci6n de molibdeno en suelos

El contenido total en molibdeno de los suelos suele estar entre 1 y 10 ppm. Si
la concentraci6n es alta, el contenido en la vegetaci6n sube encima de 10 ppm, donde comienza la toxicidad para el ganado.

El m6todo utilizado se basa en el color desarrollado por el molibdeno cuando forma el complejo tioci6nico. (Ellis y Olson, Anal. Chem. 22, 328 (1950) )

Material

C6psulas de platino de 35 mi, mufla el&ctrica o mechero Meker, probetas de 100 y 25 ml, centrrfuga y tubos de centrrfuga calibrados a 25 mi, matraces aforados 100 mi, vasos de 250 ml, colorimetro con filtro de 470mp, tubos de colorrmetro, frascos volum6tricos de 1000 y 25 mi, pipetas.

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Reactivos

Carbonato s6dico CO3Na2 anh. (libre o muy bajo en Mo).
Acido clorhrdrico concentrado (36%).

Acido clorhrdrico 3 N. Sediluyen 258 ml de CIH concentrado a un litro.

Etanol al 3% en H20. Sediluyena 1 litro 30 mi de alcohol al 95%.

Tiocianato pot6sico al 10%. Disolver 10 g en 100 mi H20.
Acetona, calidad de reactive.

Soluci6n patr6n de molibdeno. Se disuelven exactamente 0,1840 g de Mo7024 (NH4)6. 4 H20 en 900 ml de H20 y se ajusta a 1000 ml obteniendo una soluci6n que es 100 ppm en Mo. Cogiendo 50 mi de 6sta, y diluy6ndola a 1000 ml, se obtiene una soluci6n de 5 ppm. Se coge alrcuotas de 0,5, 1,0, 2,0, 5,0 y 10,0 mi de esta soluci6n para ia curva de calibraci6n.

M4todo

Se trituran 2 g de suelo lo suficientemente fino para que pose por un tamiz de
0,25 mm y se le coloca en el crisol de platino, el cual contiene ya 1 g de CO3Na2 anhidro. Se cubre el suelo con 6g m6sde CO3Na2 yse revuelve bien con una varilla. Se calienta a unos 5000C por 5 a 10 minutes. Se tapa despu6s en parte el crisol y se sube la temperatura lentamente a 950-10000C en una estufa el6ctrica o a calor complete del mechero Meker completando la fusi6n en unos 20 minutes. Si se usa gas, se trata de repartir la masa sobre las paredes del crisol. Se enfrra el crisol y se transfiere la masa fundida a un vaso de 250 mi. Se aiiaden 100 ml de agua con 3% de etanol. Se digiere varias horas sobre plancha caliente, se mide el volume de la suspensi6n obtenida en probeta de 100 mi y se filtra despu6s. Se mide luego el volume de la soluci6n resultante y se toma una alrcuota para la determinaci6n del Mo.

Esta alrcuota en vaso de 250 ml se acidifica con 2 mi de CIH conc. por cada gramo de CO3Na2 que represent la alrcuota. Se evapora a sequedad y seafiaden 20ml de CIH 3 N. Se calienta r6pidamente la suspensi6n y se desprenden los residues de las paredes del vaso. Se pasa la suspension a tubos de centrrfuga y se centrifuga para eliminar el Si02 y sales insolubles. Se toma una alrcuota de 15 ml para la determinaci6n. Se coloca la soluci6n, que debe contener de 1 a 75pg de Mo en un matraz aforado de 25 mi. Se afiade luego 1,5 ml de CNSKal 10% y 8 mi de acetona, se Ileva a volume, se mezcla y se digiere la soluci6n en bafio de agua por 1-3 horas, hasta que desaparece el color rojizo del hierro. Se enfrra la soluci6n y se mezcla. Si la soluci6n es turbia, se filtra o centrifuga. Se lee el color inmediatamente con 470 rmj de m6ximo.

C61culo de los resultados

Se hace una curva patr6n, de la cual se rebaja el Mo presente en el blanco. A base de 4ste, se calcula la cantidad de Mo presente.

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Determinaci6n de Azufre en suelos


El azufre se catalog en general entre los elements menores, aunque muchas
plantas, especialmente legumbres y hortalizas, utilizan tanto de este elemento como de f6sforo. La tendencia reciente de usar m6s fertilizantes de alta concentraci6n en N-P-K y de cultivar terrenos antes en desuso ha demostrado frecuentemente la carencia de este elemento. Ast se ha observado deficiencia de azufre en extensas 6reas de Brazil y Estados Unidos.

Se puede distinguir en los suelos las siguientes categorras de azufre: azufre total, azufre org6nico y azufre extrarble.

A continuaci6n se da un mgtodo para la determinaci6n del azufre extrarble que es el Onico asequible a las plants. (Chesnin y Yien, Soil Sci. Soc. Amer., Proc. 15:149 (1950)

Material

Balanza anairtica, erlenmeyer de 125 ml, embudo, papel de filtro Whatman N* 40 (o equivalente, fotocolorrmetro con filtro de 450 my, tubos de fotocolorrmetro, pipetas de 10 y 5 mi.

Reactivos

Soluci6n extractora de Morgan: se disuelven 100 g de acetato de sodio hidratado (CH3COONa. H20) en 500 ml de H20 se afiade 30 ml de 6cido ac6tico glacial y se complete a un volume de 1000 mi.
Soluci6n degoma de acacia (goma ar6bica) al 0,25% en H20. Se pesa 0,25 g de goma acacia y se disuelve en 100 ml de agua.

Cristales de CI2Ba de tamafio comprendido entre 0,59 y 0,25 mm.

Soluci6n patr6n de sulfato de potasio. Se peson 0,5435 g de SO4K2 seco, reactivo para an6lisis y se disuelven en 1000 mi de H20, obteniendo una soluci6n que contienen 100 ppm de azufre. De esta soluci6n 100 ml se diluyen a 1000 mi y se usa la soluci6n patr6n de 10 ppm de azufre asr obtenida.

M6todo

Se calibra el fotocolorrmetro usando alrcuotas de 0, 0,5, 1, 2, 4 y 8 ml de la soluci6n patr6n y filtro de 450 mp.
Sepesan 5g del suelo seco al aire y pasado por un tamiz de 0,25 mm y se coloca en un matraz erlenmeyer de 125 mi. Se aiaden 30 mi de la soluci6n extractora de Morgan y se agita por 30 minutes. Se filtra inmediatamente con papel Whatman No 40 o equivalente. Se toman 2 al'cuotas de 10 ml del filtrado (o menos si la cantidad de azufre es alta) y se les afiade suficiente H20 para que el volumen sea 20 mi. Se afiade despubs 0,5 ml de la soluci6n de goma acacia y se les agita bien. Se afiade luego a uno de los frascos 0,5 g de cloruro de bario con cristales tamizados y se deja en reposo la muestra por 20 minutes. Despu6s se lee la turbidez desarrollada en el fotocolorrmetro.


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Se calcula la cantidad de azufre present en base de la curva de calibraci6n obtenida con los patrones siguiendo el mismo procedimiento. Se dibuja la curva de calibrado en papel semilogarrtmico poniendo en abscisa (escala ordinaria) la concentraci6n de azufre (en mg) y en ordenadas (escala logarrtmica) el porcentaje de trasmisi6n
(%T) .
pprn: 1 x 30 xA
S volume alrcuota
donde S peso de la muestra; y A n6mero de mg de S lerdos en la curva.


Determinaci6n de boro en suelos

Las plantas requieren cantidades variables de boro soluble en los suelos. Solamente algunas, como los cereales y las papas crecen bien con menos de 0,1 ppm, mientras que otras como la remolacha azucarera, muchas hortalizas y leguminosas requieren' m6s de 0,5 ppm. El boro disponible est6 distribuido entre la parte inorg6nica y la org6nica. Se ha observado deficiencias de B en various parses latinoamericanos. La determinaci6n de B no es sencillay requiere cuidados especiales .No debe usarse vidrio Pyrex o Jena corriente en ninguna parte de la operaci6n, debido a que contienen boro y producen contaminaci6n. Se debe tambi6n evitar la contaminaci6n de las muestras. Se sabe que bolsas de papel con frecuencia tienen suficiente B para falsificar los resultados. Ast, se recomienda guardar las muestras en papel de aluminio o en cajas de cart6n usadas para helados, las cuales en general consisten de materiales libres de boro. Bolsas de papel ordinarias deben tratarse previamente con una disoluci6n de parafina al 10% en gasolina.

La determinaci6n del boro extrardo se puede realizar por dos m6todos colorim6tricos diferentes. El m6todo que usa curcumina viene descrito a continuaci6n y tiene la ventaia de no usar el SO04H2 concentrado como disolvente asr como no ser sensible a pequefios cambios de temperatura. El otro m6todo que usa la quinalizarina es muy sensible pero requiere una regulaci6n cuidadosa de la concentraci6n del 6cido en la soluci6n final.

Extracci6n del boro soluble en agua (Metodo de Berger y Truog. Soil Sci. 57: 32 (1944)).
Se cree que esta forma es inmediatamente asequible para las plants. Como los nitratos interfieren se recomienda realizar la operaci6n sugerida para su destrucci6n.

Materials

Balanza de torsi6n, matraz de fondo redondo de extracci6n de 125 ml con tap6n y condensador, tubos de centrrfuga de 100 ml y centrffuga (o en su lugar embudo y papel de filtro), pipeta de 20 ml, c6psulas de evaporaci6n, embudos pequefios de 600 y5cm deg.

El material de vidrio debe de ser Corning 7280 a equivalent (extento pr6cticamente de boro).

Reactivos


Agua destilada libre de B.

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Cloruro de calcio 1 N. Sedisuelven 110 g de CI2Ca.6H20 en agua y se diluye al litro.

^r'do clorhidrico 0,1 N. Sediluyen a 1 litro 8,6 mi de CIH concentrado.

Hidr6xido de calcio soluci6n saturada. Se pesa 1,5 g de (HO)2Ca y se Ileva a
1 litro. Se deja depositar el exceso.

M6todo

Se colocan 20 g de suelo seco al aire y tamizado en el matraz de extracci6n. Seaiaden 40ml de H20 y se coloca el condensador de reflujo. El peso del suelo usado se puede variar, de acuerdo con su contenido de B, pero hay que mantener la relaci6n 1:2 para suelo:agua. Se hierve la suspensi6n obtenida por 5 minutes, y se enfrra. A la par de las muestras de suelo se coloca un matraz de extracci6n con un volumen igual de H20 y se Ileva este a trav6s de todos los pasos de la determinaci6n como blanco.
Se transfieren luego las suspensiones de suelo a tubos de centrffuga, se afiaden 5 gotas de la soluci6n de CI2Ca y se centrifuga unos 10 minutes a 3000 rpm o hasta que se aclare la suspension. (En lugar de centrifugar puede filtrarse la suspension).
Para eliminar los nitratos, se coge una alrcuota de 20 ml (con pipeta) del Irquido supernatante y se coloca en una c6psula de porcelana. Se anaden luego 2 mi de
(HO)2Ca (soluci6n saturada) y se evapora la soluci6n a sequedad sobre plancha caliente. Para evitar p6rdidas de B03H3, la soluci6n debe ser alcalina antes de la evaporaci6n. En el caso, poco corriente, de que los 2 ml de (HO)2Ca no alcancen, hay que utilizar m6s. Se incinera cuidadosamente el residue para destruir los nitratos y la material org6nica. Se enfrTa y seafiaden Sml de CIH 0,1 N. Se mezcla bien el residuo con el Irquido disolvi6ndole lo mas completamente possible. Se filtra la soluci6n y se coge una alrcuota de 1 ml del filtrado para la determinaci6n del color.

Determinaci6n del Boro con curcumina

Se usar6 el m6todo de Dible y otros, (Anal. Chem. 26:418 (1954)).

Materials

Fotocolorrmetro con trasmisiones m6ximas a 550 y 600 mu, tubos para el colorrmetro, vasos de vidrio (libre de boro) de 250 ml, pipetas de 1, 4, 25 y 50 ml, matraz aforado de 1000, 500 y 50 ml. Estufa o bafio de desecaci6n graduado a 55 30*C. El material de vidrio debe ser Corning NO 7280 u otro libre de B.
Reactivos

Alcohol etrlico (calidad reactive, 95%). Si no se dispone de calidad reactive, hay que redestilar el alcohol.
Reactivo de curcumina. Sedisuelven 0,04 g de curcumina bien molida y 5,0 g de C204H2.2H20 en 100 ml de alcohol al 95%, libre de boro. (La curcumina se puede comprar en la casa Eastman Kodak bajo NO 1179). Es preferible preparar diariamente la soluci6n, pero guardando 6sta en refrigeradora y frasco topacio se puede conservar durante una semana.


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Soluci6n patr6n. Para preparar una soluci6n madre sedisuelven0,572 g de B03 H3 calidad reactive para an6lisis y seco en 1000 ml de agua. De esta soluci6n que contiene 100 ppm de B secogen50 ml y se diluye a 500 ml para tener una soluci6n de 10 ppm, adecuada para las curvas de calibraci6n.

M6todo

Se coloca 1 ml del extracto en un vaso de 250 ml de vidrio libre de boro. Este debe contener de 0,2 5 microgramos de boro, si tiene menos, hay que alcalinizar el extract con (HO)2Ca y concentrarlo por evaporaci6n y acidificarlo Ilev6ndolo a un menor volume. Seafiaden 4ml de la soluci6n de curcumina al vaso y agit6ndolo se mezclan bien las soluciones. Luego se las evapora a sequedad en baio a temperature regulada (55 30C) y se tuesta el residuo unos 15 minutes a esta temperatura. La rosacianina, responsable del color, se forma durante la evaporaci6n y tostaci6n anteriores. Se enfrra el vaso,seaiaden 25 ml de alcohol ettlico al 95% y se disuelve el residuo. Se filtra la soluci6n obtenida directamente en el tubo del colorrmetro y se lee el color antes de 2 horas, debido a que despu6s de este perrodo el colorante comienza a descomponerse. Se hace la lectura a 540 mp. Si la concentraci6n es demasiado alta para una buena lectura, se toma otro dato a 580 m p. Se preparan previamente dos curvas de calibraci6n en papel semilogarFtmico, una que se lee a 540 mpu, para cantidades menores usando alrcuotas de 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, y 1,5 ml de la soluci6n patr6n y otra que se lee a 580 myu con 0,0, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 y 7,0 ml.

C61culo
10
ppm B peso de muestra de suelo x microgramo B encontrado a base de la curva de calibrado.

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CAPITULO 9


SALES SOLUBLES EN SUELOS



INTRODUCCION

Todos los suelos f6rtiles tienen sales solubles en ellos; cuando un suelo contiene un exceso de sales solubles (su conductividad es mayor de 4 mmhos/cm) se le denomina suelo salino.

Aquellos suelos en los que el porcentaje de sodio intercambiable es alto (mayor de 15% de la capacidad de cambio) reciben el nombre de suelos alcalinos (o suelos s6dicos).

Reciben el nombre de suelos salinos-s6dicos aquellos que reunen ambas caracterrsticas y a los que no poseen ninguna se les denomina suelos normales.

La estimaci6n cuantitativa del contenido salino (sales solubles) de extractos de suelos puede realizarse midiendo la conducci6n el6ctrica C de esta soluci6n. La conducci6n viene definida por la conocida ecuaci6n: U= IR =

en la que U es el potencial o tensi6n el6ctrica (en voltios), I la intensidad de la corriente (en amperios) y R la resistencia el6ctrica expresada en ohmios. Al inverso de la resistencia el6ctrica (ohmios) se le llama conducci6n el6ctrica C y se mide en mhos.*

La conducci6n de una soluci6n viene dada por la f6rmula:
C = ks
I
en la que k es la conducci6n espectfica o conductividad de la soluci6n s su secci6n y I la longitud de la misma. La magnitude k se express en mhos/cm cuando C se expresa en mhos; s en centrmetros cuadrados y I en centTmetros. Num6ricamente la conductividad ser6 igual a la conducci6n el6ctrica de un volume que tiene una secci6n de 1 cm2 y una longitud de 1 cm (es decir 1 cm3). Como este valor depende de la temperature, se suelen comparar los datos realizados a 250C o bien corregidos a esta temperatura.

Para medir la conducci6n especrfica o conductividad k pueden usarse cubas o vasijas de conductividad de las que la secci6n de los electrodes sea distinta de la unidad y est6n a distancias distintas de I cm. Para ello se calcula ia Iiamada constant de la cuba o c6lula usando una sustancia de conductividad conocida.


* En la literatura alemana se llama Siemens a esta unidad.


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La unidad para conductividad (mho/cm) es una unidad muy grande para nuestros fines y por lo tanto los numerous expresados en esta unidad serran muy pequeiio, (por ejemplo 0,000694 mho/cm) por eso es corriente usar el milimho (I mmho = 10-' mho) o el micromho (1 pmho = 10-6 mho) como unidad de conducci6n con Io que la conductividad citada en el ejmplo serra de 0.694 milimho/cm o mejor 694 micro mhos/cm.

Para la media de esta magnitude frsica, se usa el Ilamado puente de Kohlrausch que esquem6ticamente viene representado en la figure 9-1.


Fig. 9-1- Representaci6n esquem6tica de un puente de conductividad



en la que C1 y C2 representan la conducci6n el6ctrica de dos resistencias constantes y Cv es variable. La conducci6n el6ctrica de la soluci6n a medir en la cuba es Cx .
En los extremes EE'se aplica un potential constante. Se utiliza corriente alterno (unos 1000 Hertz o ciclos por segundo) para evitar la polarizaci6n de los electrodos en Cx. La resistencia variable se ajusta hasta que no pose corriente por el circulto TT'en el que se tiene unos auriculares de tel6fono. (En la pr6ctica los auriculares se sustituyen por un ojo m6gico), que indican este extreme porque el sonido pasa par un mTnimo. Entonces T y T/tienen el mismo potencial y la carda de potential entre ET es igual a la de ET'. Recordando que el potential U I
C


00

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tenemos: I II I C1
Cl C, "' Cv
y lo mismo nos ocurre entre El T y El TI

I II I C2
C2 Cx Ir Cx

en cuyas f6rmulas I es la intensidad que atraviesa Cl y C2 e Ji atraviesa Cv y Cx. La I que atraviesa CI es la misma que atraviesa C2 porque ya hemos dicho que por el tel6fono no pasa corriente. Lo mismo ocurre en la II que atraviesa C, que es la misma II que atraviesa Cx.

Igualando ambas ecuaciones: C1 = C2 Cx = .C2C Cv Cx ** Ci
Puesto que C1 y C2 son constantes el reostato que indica Cv puede venir calibrado de forma que se lea en 61 directamente Cx, la conducci6n el6ctrica de Ia soluci6n que se quiere medir.

Determinaci6n conductim6trica de sales solubles

Materials

Puente de conductividades (o de Kohlrausch). Hay various en el comercio adecuados para estos fines. Poar ejemplo el TRB-A26G de la casa Industrial Instruments Inc.*
Vasijadeconductividad: puede adquirirse en la misma casa anterior. Los electrodos de platino de que va provista deben platinarse antes de su uso para lo cual se Ilena la vasija con mezcla sulfocr6mica caliente, se lava bien con agua, y despu6s de limpia, se introduce la soluci6n de platinar en ella (cloruro de platino 1 g, acetato de plomo 12 mg, y agua hasta 100 ml) y aplica una tensi6n a los electrodes de la vasija de 1.5 voltios con una pila seca. La intensidad debe de ser suficiente para que se desprenda una pequefia cantidad de gases en los electrodos. Se debe continuar la electr6lisis, cambiando los polos cada 10 minutos hasta que ambos electrodes est6n recubiertos con una capa negra (negro de platino).
Posteriormente se debe de volver a limpiar y replatinar cuando las lecturas con
el puente no sean reproducibles o se observe que parte del negro de platino se ha desprendido de los electrodos.

Calibrado de la vasija o c6lula de conductividad
loda vasija tiene una constant, que representaremos por K mayscula que se determina midiendo la conducci6n el6ctrica C (en mmhos) de una disoluci6n patr6n0,0200 M de cloruro pot6sico y aplicando la f6rmula.
K 2,768 cm-1
C


* 89 Commerce Road, Cedar Grove, Essex County, N. J., E.E.U.U. (precio unos
$110.)

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Cuando la lecture se hace a 250C.


El nOmero 2,768 es la conductividad de la soluci6n 0,0200 M de el K a 250C expresada en mmhos/cm. A 180C debe usarse el valor 2,390 mm-Toso/cm.

Cuando la vasija no est6 en uso deben de conservarse los electrodes sumergidos 6n agua destilada.

Embudo Buchner, Kitasato, bomb de succi6n (en su lugar puede usarse una centrifuga), tubos de ensayo, vasos o frascos para recoger los extractos y term6metro (0500C).

Reactivos

Cloruro pot6sico 0,0200 M. Desecar CIK en estufa, enfriar en desecador y una vez frro pesar 1,4912 g de CIR y disolver en un litro con agua redestilada libre de CO2

M6todo

Se toman muestras del suelo guardando 6ste en bolsas impermeables. Poner por separado las correspondientes a los 5 primeros centrmetros del mismo, de 5 a 33 cm y luego cada 33 cm. Si la muestra del suelo (como 1 litro) est6 homeda se seca parcialmente al aire antes de enviarla al laboratorio. Conviene anotar en el cuaderno para cada muestra cuantos datos puedan ser de utilidad para la interpretaci6n de los resultados; localizaci6n de la finca, descripci6n del suelo, 6rea representada, profundidad de la capa fre6tica, agua usada para el riego (cantidad y calidad de la misma), microrelieve, descripci6n de las plantas que crecen en el 6rea y su estado, etc.

El suelo (hOmedo o secado al aire) se tamiza por cedazo de 2 mm descartando la grava y races.

La cantidad de muestra a extraer depende de la textura del suelo y del volumen de Irquido que quepa en la vasija de conductividad (Cuadro 9-1).


CUADRO 9-1

Peso seco equivalent de la muestra por cada ml de extracto en relaci6n con la texture del suelo usado

Textura del suelo g de suelo a usar por cada
ml de filtrado necesario

Arenoso 50
Franco-arenoso 12.5
Franco-limoso 5.0
Arcilloso 2.0

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El peso aproximado del suelo que d6 el volumen de extracto requerido se coloca en un vaso y se adiciona agua destilada par las paredes del mismo y luego en pequehias porciones hasta que todo el suelo quede homedo por capilaridad. Es conveniente realizar esta operaci6n con varias muestras simult6neamente de forma que quede embebida el agua de una adici6n antes de que se ponga la siguiente porci6n. Se prosigue hasta que todo el suelo se humedezca por capilaridad. El suelo se revuelve con una esp6tula y se adiciona m6s agua hasta que el suelo fluya despacio a un agujero que se haga en el mismo con la esp6tula. La mezcla debe de fluir de la esp6tula f6cilmente y la superficie del suelo tener suficiente humedad para estar brillante. El agua no debe de acumularse al cabo de 1 6 2 minutes en una depresi6n que se haga en la superficie del suelo.

Si hay agua libre en la superficie es que se ha adicionado un exceso y puede afiadirse m6s suelo para empaparla. Con algo de pr6ctica se puede reproducir f6cilmente la humedad de saturaci6n de un suelo.

El suelo se equilibra durante 6 horas y se coloca en el embudo BUchner en el que se adhiri6 previamente el papel de filtro (humedecido con agua) aplicando una ligera succi6n. La soluci6n se extrae con vacro y se mide su conductividad en la vasija electrolrtica. El extract filtrado a veces presenta coloraci6n debido a la material org6nica pero esto no afecta la conductividad de la soluci6n.

Para medir la conducci6n el6ctrica, se Ilena la c6lula o vasija de conductividad con el extract hasta la marca de agua de que va provista, se conectan los electrodes al puente de conductividad y equilibra 6ste siguiendo las instrucciones del folleto correspondiente al aparato. Si la conducci6n el6ctrica es Cx (en milimhos) entonces la conductividad, k mindscula, viene dada k = KCx. En la que K maydscula es la constante de la vasija utilizada en cm-1 y k min6scula viene expresada en milimhos/centrmetro (mmho/cm).

La temperature de la soluci6n debe de tenerse en cuenta para corregir los resultados, si 4sta no es de 250C. La conductividad aumenta aproximadamente 2% par cada grado que aumenta la temperatura o viceversa.

La conducci6n el~ctrica especifica o conductividad del extracto obtenido por el metodo citado est6 relacionada linealmente con la presi6n osm6tica y con la concentraci6n de las sales en soluci6n y puede relacionarse con el desarrollo de las plantas por medio de la escala de salinidad (Cuadro 9-2). Se ha de tener en cuenta, para interpretar este cuadro que distintas especies varran en la cantidad de sales que pueden tolerar.

En relaci6n con este problema est6 tambi6n la conductividad m6xima permisible en las aguas de riego.

Si no se quiere correr el riesgo de perjudicar a las plants se recomienda que las aguas tengan una conductividad de 0.75 a 0,1 mmhos/cm o menos.


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CUADRO 9-2


Escala de salinidad. Conductividad del extracto en mmhos/cm

2 4 8 16
No salino Ligeramente Salino Muy salino
salino

(NORMAL) (SALINO)




Segn este cuadro son suelos salinos aquellos cuya conductividad del extract es mayor de 4 mmhos/cm.

Como norma general se puede decir que en los suelos no salinos los efectos de las sales disueltas son despreciables. En suelos poco salinos s6lo se nota efecto perjudicial en las cosechas de plantas muy sensibles. En suelos salinos se nota esta influencia en muchas cosechas aunque algunas plants puedan adaptarse mejor que otras como la alfalfa, algod6n, remolacha, cereales, etc. En suelos muy salinos s6lo deben cultivarse plantas muy tolerantes y si la conductividad es mayor de 16 mmhos/cm crecen en este suelo Onicamente algunas hierbas, arbustos y 6rboles adaptadas a estas condiciones. (Ver el libro editado por Richards que viene citado en la bibliografra al final).

Para clasificar un suelo como alcalino (o s6dico) el criteria seguido es el porcentaje de sodio intercambiable Io que requiere la determinaci6n de la capacidad de cambio y del sodio intercambiable que han sido ya descritos con anterioridad.

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CAPITULO 10


MATERIA ORGANICA EN SUELOS



INTRODUCCION

La materia org6nica en los suelos (M.O.) es una mezcla heterog6nea de sustancias de orrgen vegetal, animal y microbiano. Su influencia se extiende sobre las propiedades frsicas y qurmicas de los suelos. Asr entre otras cosas mejora la estructura frsica y contribuye a la retenci6n del agua y a la capacidad de cambio de los suelos. Es tambi6n fuente de nutrientes, especialmente de nitr6geno, f6sforo y azufre de disponibilidad intermedia.

La determinaci6n de la materia org6nica se basa en su oxidaci6n por medio de agentes adecuados. Se puede, para este prop6sito, transformar la materia org6nica en CO2 y determinar 6ste midiendo su volumen o peso, o por valoraci6n. Se acostumbra presenter directamente este dato como C org6nico o multiplicarle por 1,724 y expresarlo asi como materia org6nica. El factor de 1,724 Ilamado de Van Bemmelen se basa sobre la hip6tesis de que la materia org6nica contiene 58% de carbono como promedio y es de aceptaci6n general. Si los suelos contienen carbonatos, estos deben ser descompuestos por un tratomiento con 6cido antes de la determinaci6n del CO2.


Determinaci6n de carbono org6nico como C02

Material

Para la ignici6n de la muestra se puede usar un tren de combusti6n. La Casa Fisher Scientific Co. vende el Fisher Induction Carbon Apparatus, que es bastante empleado aunque hay otros muchos en el comercio que son igualmente utilizables. El m6todo que se describe a continuaci6n se adapta al aparato de Fisher antes mencionado.

Reactivos
Cilindros de oxrgeno.

Perclorato de magnesio granular.

Di6xido de manganeso.

Fe electrolrtico en polvo.

Estafio granular que phase un tamiz de 0,5 mm.

Oxido de aluminio que pase un tamiz de 0,2 mm.


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Se recomiendo preparar una mezcla de 50 y 50% en peso de estahio granular y polvo de hierro electrolrtico. Se necesitan 0,5 g de la mezcla para cada determinaci6n.

M4todo
Se seca y desmenuza con un rollo la muestra de suelo para que phase por un tamiz de 0.2 mm de abertura. Si tiene m6s de 0,5% de cloruros, estos deben ser eliminados por lavado con agua del suelo puesto en un embudo Bulchner. Para destruir los carbonatos, si hay presentes, secolocan 2g de suelo en un vaso de 50 ml, se aiiaden 15 ml de H20 y se paso SO2 a trav6s de la suspensi6n durante la noche usando un tubo capilar para la entrada del gas. Al siguiente dra se seca y se mezcla bien el suelo. Se cure con 6xido de aluminio granulado la navecilla de combustion de que va provisto el aparato hasta su mitad. Se ponen 0,5 g de polvo de hierro electrolftico y se pone encima la muestra de suelo bien revuelto con 0 5 g de la mezcla de hierro y estaio (50%). Se usan muestras de 0,273 g de suelo para muestras con m6s de 5% de C y de 1,364 g para suelos con menos de 5% de C. Se cubre la muestra con unos 0,5 g de hierro en polvo y se introduce en la estufa. Se realiza la combusti6n de acuerdo con el manual de instrucciones del horno empleado, y se pesa el C02 formado. Si se ha pesado 0,273 g, cada 10 mg de CO2 equivale a 1% de C mientras si se pesa 1,364 g, son 50 mg de CO2 los equivalentes a 1%.

El CO2 desprendido puede tambi6n ser recogido en hidr6xido s6dico valorado y determinado volum6tricamente, valorando el exceso de hidr6xido s6dico.

Determinaci6n de la materia org6nica usando 6cido sulf6rico y dicromato pot6sico

Este m6todo Ilamado de Walkley-Black, tiene la ventaoja que casi no ataca al carb6n elemental que pueda haber presente. Oxida la materia org6nica en unos 70%0. Varios autores han encontrado que 77% es el valor m6s adecuado y han combinado este con el porcentaje del carb6n org6nico obteniendo el valor 1 72 b77- 2,23
para transformer carb6n org6nico en material org6nica. I
Material
Matraces erlenmeyer de 250 ml, matraces aforados de 250 ml, pipetas de 20 y 25 ml, bureta de 50 ml, balanza de torsi6n, probetas.

Reactivos

Dicromato de potasio 1 N. Se pesan 49,035 g de dicromato de potasio seco para an61lisis y se disuelven en 1-00 ml de agua.

Soluci6n de Sal de Mohr: sepesan39,213 g de sulfato de amonio y hierro (II), SO4(NH4)2 SO4Fe. 6 H20. Se afiaden 500 ml de agua y 20 ml de SO4H2 concentrado y se afora a 1 litro. Queda una soluci6n aproximadamente 0,1 N. Se valora esta soluci6n con el dicromato preparado.

Acido sulf6rico concentrado (36 N)

Acido fosf6rico concentrado (85%).

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Indicador de difenilamina, preparado disolviendo aproximadamente 0,5 g de difenilamina reactive, en 20 ml de H20 y 100 de S04H2 conc.

M6todo

Se pesa 1,00 g de suelo seco y tamizado y se coloca en un matraz erlenmeyer. Seafiaden 20ml de soluci6n Cr207K21 N con pipeta y se agita bien. Se afiade luego lentamente, con agitaci6n constante, 20 ml de S04H2 conc. y se agita 1 minute m6s. Si la soluci6n se vuelve verde debido que tenra un exceso de material org6nica, se descarta y se vuelve a pesar 0,50 de suelo. Se deja en reposo la soluci6n durante 30 minutes, agit6ndola ocasionalmente. Se transfiere despu6s a un matraz aforado de 250 mi y se enrasa con H20. Cuando se enfrra, se vuelve a enrasar, agita bien y toma una alrcuota de 25 mi. Se devuelve esta aircuota al erlenmeyer original, y se aflade 3 ml de P04H3 y 5 gotas de difenilamina. Se valora la soluci6n con el reductor (Sal de Mbhn) hasta que el color del indicador vire de azul oscuro a verde claro.

C61culo

% M.O. = (N x mi Cr207K2- N x mi Sal de Mohr x 10) 0,67

El factor 0,67 se obtiene: 100 x 12 1,72
1 x -Mx.7 0,67

En el caso de que se haya pesado 0,5 g de suelo, el factor a usar es 1,34 en vez de
0.67.

Una modificaci6n de este m6todo consiste en afiadir un exceso de la soluci6n de sal de Mohr al dicromato y valorar el exceso con una soluci6n de permanganato de potasio valorada.

Se pueden obtener r6pidamente resultados aproximados para suelos bajos en M.O. determinando colorim6tricamente los cambios de color causados por la reducci6n de dicromatos.

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