Practica No.2: ANÁLISIS DE SUELOS

Practica No.2: ANÁLISIS DE SUELOS

HERNANDEZ, Karen Lorena y QUEVEDO, Luisa Fernanda. VI Semestre. Programa de Química. Escuela de Ciencias. Instituto Universitario de la Paz. Barrancabermeja. Santander. Colombia. 2018.

RESUMEN

En la pasada práctica de laboratorio se llevó a cabo la determinación de algunos parámetros físico-químicos para el suelo de la cancha de futbol del barrio la esperanza en el municipio de Barrancabermeja. La muestra fue tomada el día 5 de Septiembre del 2018 en horas de la tarde mediante un patrón de muestreo de rejillas circular, obteniendo 17 puntos diferentes dentro de un área de 100m2. La muestra era de tipo compuesta, por ende se le realizó un cuarteo para obtener una parte representativa de la muestra.

En el laboratorio se realizaron análisis de humedad, densidad real, densidad aparente, acidez activa e intercambiable y textura mediante el método de Bouyoucos.

PALABRAS CLAVES: Parámetros físico-químicos, suelos, muestreo de rejillas circular, muestra compuesta, cuarteo, método de Bouyoucos.

INTRODUCCIÓN

La definición del suelo ha tenido varios matices, según quien trate de hacerla y según la época en que la haga.

Como lo recuentan Hillel (1998), Buol (1997), Malagón (1995), Porta (1994) y Soil Survey Division Staff (1993), entre otros autores, el término suelo ha tenido acepciones verdaderamente simplistas como:

• El suelo es, desde el punto de vista del agricultor, el sitio para ubicar sus semillas y producir sus cosechas.

• Para un constructor, el suelo es el sitio sobre el cual colocará sus estructuras o el sustrato que le suministrará algunos de los materiales que requiere para hacerlas.
• Para un ecólogo es uno de los componentes del ecosistema que estudia.
• Para un químico, es el laboratorio donde se producen reacciones entre las fases sólida, líquida y gaseosa.
• Un antropólogo o un arqueólogo podrán ver el suelo como un tipo de registro del pasado.

Hacia finales del siglo XIX, Dokuchaev (1886), según trabajo de Vilenskii (1957), propuso que el término suelo se utilizara para definir “aquellos horizontes de la roca que diaria o casi diariamente cambian sus relaciones bajo la influencia conjunta del agua, el aire y varias formas de organismos vivos y muertos”. Además, para su época, Dokuchaev concibió el suelo como “un cuerpo natural independiente y evolutivo formado bajo la influencia de cinco factores”, de los cuales él consideraba que la vegetación era el más importante.

Ante la variedad de acepciones utilizadas para un mismo término, algunos autores trataron de acuñar definiciones que precisaran la aplicación del mismo. Aparecieron entonces los conceptos de:

• Pedología, en donde se considera el suelo como un cuerpo natural cuyas propiedades interesan para establecer su origen y su clasificación, sin importar sus posibilidades de uso, y
• Edafología, en donde el suelo es tomado como el soporte para las plantas, es decir, se estudia desde un punto de vista netamente práctico, orientado a obtener los mejores rendimientos agropecuarios posibles. (J., 2002).

En geología comúnmente se denomina suelo al sistema estructurado con características biológicamente activas, que se desarrolla en la capa más superficial de la corteza terrestre. Entre las etapas implicadas en la formación del suelo están la disgregación o meteorización mecánica de rocas; ya sea por frio, calor, lluvia, oxidaciones, hidrataciones, y es de esta manera en que la roca es gradualmente fragmentada. Los fragmentos de roca se van mezclando con restos orgánicos: heces, organismos muertos o en etapa de descomposición, restos vegetales, así como la instalación de seres vivos sobre los sustratos orgánicos, propiciando de esta manera el enriquecimiento del sustrato. Con el paso del tiempo la estratificación de todo este conjunto de materiales da lugar a la formación de suelo.

Para su clasificación granulométrica, los suelos se clasifican de acuerdo al tamaño de partículas constitutivas; es decir al tamaño o diámetro de granos, en cuatro componentes: gravas, arenas, arcillas y limos. Las gravas componen las partículas con diámetros mayores a 2mm, son arenas aquellas cuyos diámetros oscilan entre 0.05-2mm, los limos son aquellos con diámetro menores a 0.002-0.05mm. Por lo tanto las cantidades o porcentajes relativos de cada una de las partículas minerales determinan la textura del suelo, así como sus propiedades físicas, químicas y biológicas. (5, 2018).

La característica fundamental de los suelos adicionalmente a sostener vegetación, es: la formación de horizontes. Se denominan de arriba hacia abajo A, B, C.

No necesariamente deben existir todos para ser un suelo, pero deben tener al menos un horizonte: el A.

La mayoría de suelos tiene los horizontes A y B.

• Horizonte A: es el más superficial, único indispensable para que un suelo sea considerado suelo. Con materia orgánica (MO), minerales insolubles y arcilla. Estructura granular.
• Horizonte B: abajo del A, con muy poca MO, con minerales solubles lavados del A y precipitados en el B. Estructura de terrones grandes.
• Horizonte C: debajo del B y arriba de la roca sana o regolito. Es la roca disgregada con procesos incipientes de intemperismo.

Considerando principalmente el clima predominante y un tiempo suficiente para el desarrollo de los suelos, se pueden identificar tres tendencias principales de desarrollo de los perfiles de suelos:

1. Suelos de climas húmedos: intemperismo intenso, rápido intemperismo químico, suelos gruesos. El CaCO3 se disuelve y se lava, el feldespato y silicatos se alteran completamente y se van, dejando Al y Fe e hidróxidos. No son suelos productivos dado que la extrema humedad lava las bases, su aspecto de fértiles es por la materia orgánica de la vegetación que sostienen.
2. Suelos de climas secos: suelos delgados, intemperismo lento, influencia importante del material parental, incluso en horizonte A puede haber minerales originales de la roca madre.

El CaCO3 puede permanecer en el suelo y acumularse en horizontes B, poca materia orgánica. Son poco fértiles.

1. Suelos de climas templados: a mayor intemperismo decrece la influencia del material parental.

Un suelo con un corto tiempo de desarrollo en condiciones moderadamente húmedas y temperaturas medias derivado de granito puede diferir mucho de uno derivado de caliza en las mismas condiciones, pero después de suficiente tiempo y una mayor humedad las diferencias entre ambos suelos van disminuyendo: ambos habrán perdido los minerales solubles de los horizontes superiores (horizontes A) y van perdiendo los minerales insolubles progresivamente. (Miranda, s.f.).

PARTE EXPERIMENTAL

1. Análisis de Textura:

• La muestra con una masa de 200.172g fue colocada previamente en el horno durante 24h a 105°C.
• Pasado ese tiempo, se macero y tamizo, utilizando un tamiz correspondiente a un diámetro de 125µm.
• Se pesaron 25.298g de la muestra.
• Se colocó la muestra en un erlenmeyer de 250mL.
• Se le agregaron 50mL de agua destilada y 5mL de agente dispersante previamente preparado al 4% en 300mL de agua.
• Posteriormente se dejó en agitación durante ≈30m.
• Pasado el tiempo se colocó rápidamente la muestra en una probeta de 500mL lavando bien el erlenmeyer y completando el volumen final de la probeta.
• Para realizar la lectura se agito constantemente la probeta y seguido introducimos el hidrómetro.
• Transcurridos 40s se toma la primera lectura y la temperatura a la que se encuentra el sistema.
• A las 24h^[1] aproximadamente se le realizó una segunda lectura al montaje teniendo en cuenta la temperatura nuevamente.

1. Análisis de Humedad: Se cuantifica el agua hidroscopia:

• Anotamos el peso inicial de la muestra antes de llevarla al horno.
• Después de las 24h se volvió a pesar la muestra.
• El peso final se obtuvo por diferencias de pesos entre el vidrio reloj y la muestra inicial.

1. Análisis de Densidad Real: utilizamos un picnómetro:

• Se tomó el peso del picnómetro vacío.
• Se llenó con agua destilada y posteriormente se volvió a pesar.
• El agua dentro del picnómetro se desperdició, se tomaron 1.048g de la muestra secada al aire libre ya macerada y tamiza y se introdujeron en el picnómetro nuevamente vacío.
• Se enrazo el picnómetro nuevamente con agua destilada, esta vez teniendo cuidado que la muestra no se perdiera a través del capilar de este. Se pesó y se anotó el resultado.

1. Análisis de Densidad aparente: para la toma de la muestra se utilizó un cilindro con un volumen conocido:

• El cilindro con el que se trabajo tiene unas dimensiones de 10cm de ancho x 5cm de alto. Obteniendo un volumen final de 125cm3.[pic 2]
• El cilindro se colocó en el suelo de donde fue tomada la muestra problema.
• Se le hizo presión hacia abajo de tal forma de que el suelo se introdujera dentro de el para obtener una muestra con ordenamiento estructural natural.
• En el laboratorio se sacó la muestra del cilindro.
• Se anotaron los pesos del vidrio reloj y la muestra.
• Pasaron a estar en el horno a 105°C durante 24h.
• Finalmente se volvió a pesar la muestra y por diferencia de pesos entre el vidrio reloj y la muestra final se obtuvo el peso real de la muestra inicial.

1. Análisis de Acidez Activa:

• Tomamos 20g de suelo seco al aire libre.
• Tamizamos con un diámetro de 125µm.
• Agregamos 20mL de agua desionizada.
• Agitamos con una varilla.
• Dejamos en reposo durante 24h.
• Determinamos el pH.

1. Análisis de Acidez Intercambiable:

• Pesamos 5g de suelo secado al aire libre.
• Tamizamos con un diámetro 125µm.
• Agregamos 15mL de KCl al [1N].
• Agitamos durante ≈30m.
• Se filtró al vacío.
• Recogemos el filtrado en un erlenmeyer.
• Lavamos el suelo con porciones de KCl hasta obtener un volumen ≈75mL.
• Agregamos fenolftaleína al 0.1%.
• Finalmente valoramos con NaOH al [0.1N] hasta obtener un cambio de color a rosa pálido.

Realizamos un blanco^[2].

CALCULOS

1. Análisis de Textura mediante el Método de Bouyoucos.

Cálculos para el agente dispersante Hexametafosofato de Sodio (NaPO3)6:

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Cálculos para la lectura corregida con el hidrómetro:

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Cálculos para los porcentajes de la composición del suelo:

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1. Análisis de Humedad

Cálculos para hallar el peso de la muestra seca real:

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Cálculos para hallar el porcentaje de humedad:

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