Determinación de porosidad.

DETERMINACIÓN DE POROSIDAD, HUMEDAD, MATERIA ORGÁNICA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA E IDENTIFICACIÓN DE ANIONES Y CATIONES EN UNA MUESTRA DE SUELO

Tatiana Ortiz, Cristian Álvarez, Miguel Almario, Jadison Claros.

Estudiantes del programa de Ingeniería, Facultad Ingeniería Agroecológica, Universidad de la Amazonia (Florencia-Caquetá).

RESUMEN

En el transcurso del semestre al trabajar con los diferentes temas (determinación de porosidad, humedad, materia orgánica conductividad eléctrica e identificación de aniones y cationes en una muestra de suelo) analizamos una propiedad química la cual fue materia orgánica y otras dos físicas  que fueron la porosidad y humedad. Éstas son elementales e importantes del suelo ya que nos permiten hallar la cantidad de agua, aire y humus que allí se encuentren.

La determinación de la conductividad en el suelo, por medio del Método del Conductimetro, posteriormente se analizó el contenido de iones y cationes en suelo, detectando la presencia de iones: carbonatos (CO3=), sulfatos (SO4=), sulfuros (S), nitratos (NO3-), cationes: sodio (Na+), potasio (K), calcio (Ca) identificando primero la reacción de cada elemento en una muestra testigo, luego en la muestra de suelo, se obtuvo como resultado la presencia de éstos iones y cationes, con esto concluimos que el suelo húmedo es mejor conductor de la electricidad que el suelo seco,                                    esto se da por la presencia de iones y cationes presentes en el suelo.

La determinación de conductividad eléctrica e identificación de iones y cationes en una muestra suelo consistió en analizar una muestra de suelo determinada e indicar acerca de la concentración iónica de la disolución, lo anterior para describir la salinidad de cada una de las muestras pero sin discernir o descifrar estos resultados e identificar los iones y cationes presentes en la muestra de suelo. Se enfoca en conocer si hay presencia de sales en la muestra, además en describir que tipo de sales contiene dicha muestra.

Estos temas trabajados durante el semestre  nos ayudaron a dar una respuesta al por que no se pudo trabajar con los cultivos en la granja Santo Domingo ya que el suelo del mismo era muy acido con lo cual era ineficiente trabajar con él.

INTRODUCCION

El suelo es un sistema complejo formado por partículas sólidas orgánicas e inorgánicas, aire, agua y microorganismos. Estos elementos conocidos como fases gozan de gran interacción, debido a la enorme cantidad de reacciones químicas que sufren, por ejemplo: aire y agua intemperizan las partículas sólidas, y los microorganismos se encargan de catalizar muchas de estas reacciones.

Las propiedades físicas del suelo, junto con las químicas, biológicas y mineralógica, determinan entre otras, la productividad de los suelos. Su conocimiento permite un mejor desarrollo de la práctica de labranza, fertilización, riego y drenaje.

La medida de la conductividad eléctrica del suelo son básicas para quienes se dedican al estudio y a la caracterización de suelos. Todos los suelos fértiles contienen por lo menos pequeñas cantidades de sales solubles. La acumulación de sales solubles en el suelo se atribuye principalmente a problemas de drenaje y a la acción de riegos continuados, seguidos de evaporación y sequía.

Cuando un suelo tiene un exceso de sales solubles se le denomina suelo salino,  es decir salino cuando tiene un exceso de sales solubles, cuyos iones en la solución del suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas. Se consideran sales solubles las que están compuestas por los siguientes iones: Cationes (calcio, magnesio, sodio, potasio) y Aniones: (cloruro, sulfato, bicarbonato, carbonato).

METODOLOGÍA

La práctica de laboratorio tuvo lugar en el laboratorio de química de la Universidad de la Amazonia ubicada en el barrio porvenir de Florencia Caquetá. Al ingresar al lugar con nuestra respectiva indumentaria, la auxiliar del laboratorio tenía preparados los instrumentos a utilizar, seguidamente se continuó a realizar cada uno de los procedimientos establecidos, porosidad, humedad, materia orgánica conductividad eléctrica e identificación de aniones y cationes en una muestra de suelo el cuál se describe a continuación:

Determinación de Humedad

Para determinar el porcentaje de humedad en la muestra de suelo se utilizó el método gravimétrico. Teniendo lista la muestra de suelo húmeda, se procedió a pesarla en la balanza de la cual se separó una cierta cantidad y se envolvió en papel craft, seguidamente fue llevada a un horno localizado en el laboratorio del bloque 7 en donde se dejó por 24 horas a una temperatura de 105°C, hasta peso constante.

El porcentaje de humedad se determinó mediante la siguiente fórmula:

[pic 1]

De donde:

%Hm= Porcentaje de humedad

Mh= Masa de muestra de suelo húmeda

Ms= Masa de muestra de suelo seca

 Determinación de porosidad.

Para determinar el porcentaje de porosidad se utilizó el método del picnómetro de agua, se manipuló la muestra de suelo seca, de esta muestra se sacó una cierta cantidad así: fuimos a la balanza analítica pesamos la cápsula de porcelana luego se taró esta masa y se le proporcionó una cantidad de suelo, a continuación se llevó al horno y se dejó a una temperatura de 105°C por 24 horas, después de este tiempo se sacó la muestra con las pinzas y se colocó en el desecador para que su temperatura descendiera y así poderla pesar en la balanza analítica, luego se pesó el picnómetro  vacío, seguidamente se llenó de agua y nuevamente se le halló su masa, al líquido contenido en el picnómetro (agua) se le tomó la temperatura con el termómetro .

Luego de que la muestra de suelo que había sido depositada en el desecador descendiera a temperatura ambiente se sacó y se pesó en la balanza analítica, de ese suelo sueco se sacaron tres terrones, éstos terrones se pesaron cada uno y se obtuvo su masa, a continuación se amarró cada terrón con un pelo del cabello de las mujeres y se introdujeron a la parafina líquida, para que la parafina pasara de estado sólido a líquido se depositó en el vaso precipitado (fig. 10)y fue puesta sobre la estufa (fig. 11), se sumergieron los terrones en la parafina con el fin de que cerrara todos los poros debido a que queríamos determinar la cantidad de aire que se encontraba en la muestra, seguidamente se dejaron secar los terrones con parafina y se pesaron, a continuación se sumergieron en el picnómetro con agua y repetidamente se halló la masa de cada picnómetro con agua más el agregado (suelo con parafina). Para determinar el porcentaje de porosidad en la muestra analizada se utilizó la siguiente fórmula:

[pic 2]

Despejamos a Vs, así:[pic 3]

[pic 4]

De donde:

Densidad del agua.[pic 5]

Mw1= Masa del suelo

Vw1=Volumen del suelo

Se halla la densidad del agua, la cual estaba a una temperatura de 29ºC:

[pic 6]

Para hallar Ma se hace:

Ma= Mpicnómetro+agua – Mpicnómetro vacío

Teniendo estos valores se procede a reemplazar:

[pic 7]

Para determinar el porcentaje de error se convierte a  y se aplica la siguiente fórmula:[pic 8]

[pic 9]

Ahora hallamos %error:

[pic 10]

El valor teórico de la densidad del agua a una temperatura de 29ºC es 996.02  :[pic 11]

Al determinar la densidad del agua y el porcentaje de error de la misma, se vuelve a la fórmula inicial y se reemplaza:

[pic 12]

 Ahora se halla Mw1 así:

Mw1= Mp+a+w1 – Mp – Ma

De donde:

Mp+a+w1= Masa picnómetro más agua    más agregado. 

Mp= Masa picnómetro

Ma= Masa del agregado

Teniendo esto, nos damos cuenta que tenemos todas las variables, y se finaliza reemplazando y calculando el porcentaje de porosidad así:

[pic 13]

Determinación de porcentaje de Materia Orgánica.

Para determinar el porcentaje de materia orgánica presente en la muestra de suelo con la que estábamos trabajando, se le realizaron unos procedimientos y se tomaron los datos respectivos, y se halló de la siguiente manera: La muestra de suelo húmeda fue tamizada con un tamiz, esto para que el suelo no quedara con tantos grumos o porciones grandes de suelo sino que quedara suelto y fino, teniendo la muestra bien tamizada se procedió a pesarla ya que necesitábamos 5 gr de muestra, para sacar éstos gramos se utilizó el crisol de porcelana, en primer lugar se pesó el crisol solo seguidamente se taró el peso en la balanza, poco a poco se le echaba suelo al crisol con la espátula hasta completar los 5 gr de muestra de suelo, seguidamente se llevó el crisol con la muestra ya tamizada al horno de mufla para dejarla en éste por 24 horas a una temperatura de 305°C, se dejó a esta temperatura para que el suelo quedara calcinado y así poder hallar el porcentaje de materia orgánica contenida. Teniendo registrados todos los datos se determinó el porcentaje de materia orgánica de la siguiente manera:

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