1. Introduccin. La concentracin de sales confiere al suelo unas
propiedades muy particulares con efectos muy nocivos para los
cultivos. Se puede deber a causas naturales o ser el resultado de
acciones antrpicas. Se distinguen d os situaciones, con morfologas,
propiedades, gnesis y usos de los suelos muy diferentes, segn que
el catin predominante en el complejo de cambio sea el Na+ o el
Ca++. Si el catin predominante es el Ca++, las sales solubles son
muy abundantes en el suelo. El perfil se encuentra muy poco
diferenciado, pero su estructura tiende a ser estable, como
resultado de la accin floculante del Ca++. La alta presin osmtica
de la solucin del suelo es la responsable de la baja productividad.
A estos suelos se les denomina suelos salinos (o suelos alomorfos).
El suelo representativo es el Solonchak cuando es el Na+ el catin
dominante se produce la dispersin de las arcillas, lo que lleva a
una destruccin de la estructura. Por otra parte, la hidrlisis de
las arcillas sdicas conduce a la alcalinizacin del perfil, y esta
provoca intensa alteracin mineral. El perfil queda bien
diferenciado desde el punto de vista morfolgico. A estos suelos se
les llama suelos sdicos (en ocasiones alcalinos) y su clase
representativa es el Solonetz. Por otra parte cuando existe un alto
contenido en sales y estas son sdicas, el sodio es el que predomina
en el complejo de cambio y los suelos son salino-sdicos. Son suelos
tpicos de las regiones de clima seco, pues dada la alta solubilidad
de las sales estas tienden a movilizarse bajo clima hmedo.
2. Marco tericoDISOLUCIN:Son mezclas tanto homogneas como
heterogneas de 2 o ms sustancias.Partes Fundamentales:Soluto:
Componente en menor proporcinSolvente: Componente en mayor
proporcin.
Propiedades de las soluciones:Solubilidad y concentracin.
MEZCLA:
Es la unin de 2 o ms sustancias en proporcin variable, en la que
los componentes conservan sus propiedades fsicas o qumicas; sus
componentes se pueden separar fcilmente por medios fsicos;
generalmente no hay absorcin o desprendimiento de energa.
Mezclas homogneas: sus componentes se encuentran distribuidos
uniformemente; no se distinguen sus componentes.
Mezclas heterogneas: Son aquellas cuyos componentes no se
distribuyen uniformemente y se distinguen con facilidad
1. SOLUBILIDAD: Es la propiedad de una sustancia para disolverse
en otra; la sustancia que se disuelve recibe el nombre de soluto y
la sustancia en que se disuelve recibe el nombre de disolucin
Si el soluto se disuelve en grandes cantidades, decimos que es
muy soluble; si lo hace en pequeas cantidades es poco soluble, pero
si no se disuelve en ninguna cantidad, lo llamamos insoluble.
Tambin puede definirse as: Solubilidad es la cantidad en gramos que
se necesitan para saturar 100 gramos de disolvente o solvente
determinado a una temperatura dada. Puede expresarse en moles
porlitro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto /
disolvente.
La solubilidad en el agua, se expresa como la cantidad en gramos
de soluto que se disuelve a una temperatura dada. En la
solubilidad, el carcterpolaro apolarde la sustancia influye mucho,
ya que, debido a estos la sustancia ser ms o menos soluble. Los
compuestos con menorsolubilidad son los que presentan menor
reactividad como son: las parafinas, compuestos aromticos y los
derivados halogenados. El trmino solubilidad se utiliza tanto para
designar al fenmeno cualitativo del proceso de disolucin como para
expresar cuantitativamente la concentracin de las soluciones. La
solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del
disolvente y del soluto, as como de la temperatura y la presin del
sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor
mximo de entropa. Al proceso de interaccin entre las molculas del
disolvente y las partculas del soluto para formar agregados se le
llama solvatacin(fenmeno que ocurre cuando un compuesto inico se
disuelve en un compuesto polar, sin formar una nueva sustancia) y
si el solvente es agua, hidratacin.
2 factores que afectan la solubilidad: presin, temperatura y
naturaleza del solvente.
Efecto de la temperatura en la solubilidad:La mayora de los
slidos se disuelven mejor en un lquido a medida que la temperatura
aumenta, es decir, son mas solubles en el punto de ebullicin del
agua que del punto de congelacin, salvo en raras excepciones, en
las que la solubilidad de un soluto disminuye con el aumento de
temperatura. en general, los gases son mas solubles en agua fra y
tienden a abandonar las soluciones en forma de burbujas, cuando se
calienta el agua. si este proceso es rpido, se llama efervescencia.
La solubilidad de un gas en un lquido disminuye cuando aumenta la
temperatura.
Efecto de la presin en la solubilidad:Los cambios de presin
tienen poco efecto en la solubilidad de un soluto si este es slido
o lquido, debido a que ambos son difciles de comprimir; por lo
contrario, los gases se comprimen fcilmente y su solubilidad
aumenta con la presin, esto es, a mayor presin, mayor solubilidad
de los gases.Naturaleza del soluto y del disolvente:
El agua es un disolvente excelente para la mayora de los
componentes inorgnicos, pero es un mal disolvente para las grasas y
las ceras, para las que el benceno y el ter son buenos disolventes;
para las sustancias orgnicas existen buenos disolventes como el
bisulfuro de carbono, ter sulfrico, alcohol etlico, benceno y
cloroformo.
Concentracin:Relacin entre el peso del soluto y el peso del
disolvente. La concentracin del solutose expresa como la proporcin
que existe entre el nmero de gramos del soluto, por cada 100 gramos
del disolvente, o bien, la proporcin entre el nmero de gramos de
soluto por cada litro de disolucin; de acuerdo con esto, la
concentracin de una solucin depender de la cantidad de soluto que
pueda disolverse en el disolvente, tanto por su peso como por su
volumen. tomando en cuenta la concentracin, las disoluciones se
dividen en:
Solucin diluida: es aquella que contiene una pequea proporcin
del soluto disuelto en una gran cantidad de disolvente.
Solucin concentrada: gran cantidad de soluto disuelta en una
pequea cantidad de disolvente.
Solucin saturada: es aquella en la que las molculas del soluto
estn en equilibrio con las molculas del disolvente.
Solucin sobresaturada: es aquella que tiene solucin en mayor
cantidad de soluto que la saturada en la misma cantidad de
disolvente, con las mismas condiciones de temperatura y presin.La
concentracin es la magnitud fsica que expresa la cantidad de un
elemento o un compuesto porunidad de volumen. En el SI se emplean
las unidades molm-3 .
En qumica, para expresar cuantitativamente la proporcin entre un
soluto y el disolvente en una disolucin se emplean distintas
unidades: molaridad, normalidad, molalidad, formalidad, porcentaje
en peso, porcentaje en volumen, fraccin molar, partes por milln,
partes por billn, partes portrilln, etc. tambin se puede expresar
cualitativamente empleando trminos como diluido, parabajas
concentraciones, oconcentrado, para altas.
SUSPENSIONES:Mezclas heterogneas formadas por un lquido y un
slido cuyas partculas son poco solubles o insolubles en el lquido
que se encuentra, lo que les da una apariencia turbia: el tamao de
las partculas es grande, por lo que se perciben a simple vista y no
pasan por los filtros comunes; a estas partculas se les llama
suspensiones. Las partculas de mayor densidad quedan en el fondo
del recipiente y las de menordensidad flotan en la parte superior
.Las suspensiones se separan fcilmente por decantacin o filtracin.
Caractersticas de las suspensiones:Poca estabilidad ya que sus
componentes se separan en corto tiempo.Apariencia turbia, por que
las partculas se encuentran dispersas.Sedimentacin de sus partculas
mediante el reposo.Apariencia ptica de las partculas, que por su
tamao se distinguen a simple vista.CRISTALIZACIN:Es la separacin de
un slido soluble y la solucin que lo contiene en forma de
cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:1. Por
Fusin:Se coloca el slido en un crisol y se funde por calentamiento,
se enfra y cuando se forma una costra en la superficie se hace un
agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol vertiendo el
lquido que queda dentro; se formar una malla de cristales en el
interior del crisol.
2. Por disolucin:Consiste en saturar un lquido o disolvente, por
medio de un slido o soluto y dejar que se vaya evaporando
lentamente hasta que se forman los cristales. Tambin puede hacerse
una disolucin concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el
enfriamiento es rpido, se tendrn cristales pequeos, y si es lento,
se tendrn cristales grandes.3. Sublimacin:Es el paso directo de un
slido a gas; los gases generan cristales por enfriamiento rpido.
SALES: Una sal es un compuesto qumico formado porcationes(iones
cargados positivamente) enlazados a aniones(iones cargados
negativamente). Son el producto tpico de una reaccin qumica entre
una base y un cido, la base proporciona el catin y el cido el anin.
En general, las sales son compuestos inicos que forman cristales,
generalmente solubles en agua, donde se separan los dos iones. Las
sales tpicas tienen un punto de fusin alto, baja dureza, y baja
compresibilidad. Fundidos o disueltos en agua, conducen la
electricidad. Las sales se obtienen por reaccin de los cidos con
los metales, las bases u otras sales, y por reaccin de dos sales
que intercambian sus ionesLas sales en las que todos los hidrgenos
sustituibles de los cidos han sido sustituidos por iones metlicos o
radicales positivos se llaman sales neutras, por ejemplo, el
cloruro de sodio, NaCl. Las sales que contienen tomos de hidrgeno
sustituibles son sales cidas, porejemplo, el carbonato cido de
sodio (bicarbonato de sodio), NaHCO3. Las sales bsicas son aqullas
que poseen algn grupo hidrxido, por ejemplo el sulfato bsico de
aluminio, Al(OH)SO4.Las sales tambin pueden clasificarse de acuerdo
con las fuerzas de los cidos y las bases de las cuales derivan .La
sal de una base fuerte y de un cido fuerte, por ejemplo el KCl, no
se hidroliza al serdisuelta en agua, y sus disoluciones son
neutras. La sal de una base fuerte y de un cido dbil, por ejemplo
el Na2CO3, sufre hidrlisis cuando se disuelve en agua, y sus
disoluciones son bsicas. La sal de un cido fuerte y una base dbil,
como el NH4Cl, tambin sufre hidrlisis, y sus disoluciones son cidas
.A excepcin de ciertas sales amnicas y de sales que son muy
insolubles, las sales de un cido dbil y una base dbil, como el
Al2S3, experimentan en el agua hidrlisis completa, recuperndose el
cido y la base de iniciales. Las sales se denominan de acuerdo con
el cido del que derivan:Acetatos: son las sales del cido
acticoCarbonatos: son las sales del cido carbnico Cloratos: son las
sales delcido hidroclrico Fosfatos: son las sales del cido fosfrico
Nitratos: son las sales del cido ntrico Nitritos: son las sales
delcido nitroso Sulfatos: son las sales del cido sulfricoSal
orgnica: son las sales del cido carboxlicoCarbonatosCompuestos que
contienen el ion carbonato CO32-. Pueden considerarse derivados del
cido carbnico (H2CO3), que se forma al disolver dixido de
carbono(CO2) en agua. Si los tomos de hidrgeno del cido carbnico
son reemplazados portomos de un metal, se forma un carbonato
inorgnico, por ejemplo el carbonato de sodio, Na2CO3. Si los tomos
de hidrgeno se sustituyen por radicales orgnicos, se forman
carbonatos orgnicos, por ejemplo el carbonato de etilo,
(C2H5)2CO3.Como grupo, pueden ser reconocidos por su efervescencia
al tratarlos con cido clorhdrico. Todos esos carbonatos se
descomponen con el calor, produciendo CO2ygeneralmente el xido
slido del metal. Slo los carbonatos de los metales alcalinos se
disuelven fcilmente en agua, y las disoluciones resultantes son
alcalinas. Debido a su alcalinidad, las disoluciones decarbonato de
sodio (conocido como sosa comercial) se usan como agentes
limpiadores y para ablandar el agua. La sustitucin de uno solo de
los hidrgenos del cido carbnico produce los hidrogeno carbonatos o
bicarbonatos, que contienen el anin bicarbonato, HCO3-. Slo los
bicarbonatos de los metales alcalinos son lo bastante estables para
poder aislarlos .Entre los bicarbonatos, el ms conocido y ms til es
el bicarbonato de sodio (NaHCO3)o bicarbonato de sosa.FosfatosSon
productos formados por la sustitucin de parte o todo el hidrgeno
del cido fosfrico por metales. Segn el nmero de tomos de hidrgeno
sustituidos, el compuesto obtenido se define como fosfato primario,
secundario o terciario. As, NaH2PO4, con un tomo de hidrgeno
sustituido, se denomina fosfato primario de sodio (tambin di
hidrogeno fosfato de sodio), y Na3PO4, con tres tomos de hidrgeno
sustituidos, fosfato terciario de sodio. Tambin conocido como
fosfato de sodio, el fosfato terciario de sodio se usa como
detergente y ablandador del agua. Los fosfatos primarios y
secundarios contienen hidrgeno y son sales cidas. Los fosfatos
secundarios y terciarios son insolubles en agua, a excepcin de los
de sodio, potasio y amonio; los primarios son ms
solubles.Sulfatos:
El cido sulfuroso, H2SO3tiene dos hidrgenos reemplazables y
forma dos clases desales: sulfitos y sulfitos cidos. En una
disolucin, los sulfitos cidos o bisulfitos de los metales
alcalinos, como el bisulfito de sodio, NaHSO3, actan como cidos.
Las disoluciones de sulfitos comunes, como sulfito de sodio,
Na2SO3, y sulfito de potasio, K2SO3, son ligeramente alcalinas .El
sulfato de manganeso (II) (MnSO4) es un slido cristalino de color
rosa, se prepara por la accin de cido sulfrico sobre dixido de
manganeso.
Nitratos:
Las sales del cido ntrico se denominan nitratos. El nitrato de
potasio, o salitre, y el nitrato de sodio son los nitratos ms
importantes comercialmente. Casi todos los nitratos son solubles en
agua. La reaccin del cido ntrico con compuestos orgnicos produce
importantes nitratos, como la nitroglicerina y la nitrocelulosa.
Los nitratos de calcio, sodio, potasio y amonio se emplean como
fertilizantes que proporcionan nitrgeno para el crecimiento de las
plantas.
NITRATO DE POTASIO (KNO3)
El nitrato de potasio (KNO3) es un slido blanco preparado por la
cristalizacin fraccionada de disoluciones de nitrato de sodio y
cloruro de potasio, y se usa en cerillas o fsforos, explosivos y
fuegos artificiales, y para adobar carne; se encuentra en la
naturaleza como salitre.
AGUA (H2O)Sustancia compuesta por un tomo de oxgeno y dos de
hidrgeno. A temperatura ambiente es lquida, inodora, inspida e
incolora(aunque adquiere una leve tonalidad azulen grandes
volmenes).Polaridad de la molcula de agua: Los enlaces
oxgeno-hidrgeno son dipolares, con los electrones ms prximos al
ncleo de oxgeno. Como los dos enlaces no aparecen opuestos, la
molcula en su conjunto resulta dipolar, con un lado negativo y
otro, el de los dos ncleos de hidrgeno, positivo. Es un disolvente
excelente de los slidos inicos porque sus molculas son polares. La
parte positiva de las molculas atrae a los aniones y la parte
negativa a los cationes
3. Determinacin del contenido de sales solubles de agregados
fino en mezclas asflticas3.1 - MTODO PARA DETERMINAR LA SOLUBILIDAD
EN SOLVENTES ORGNICOS (ASTM D 2042 AASHTO T44-97) OBJETO Este mtodo
de ensayo se aplica para determinar el grado de solubilidad en
solventes orgnicos de materiales bituminosos usados en caminos,
tales como alquitrn y Asfalto de petrleo, tengan o no una pequea
cantidad de materia mineral. Tambin se incluye el procedimiento
para calcular la proporcin de ligante asfltico en tetracloruro de
carbono. 3.2 MTODO PARA DETERMINAR EL MATERIAL FINO MENOR QUE 0,075
MM (ASTM E 117 AASHTO T11-96) OBJETO El mtodo establece el
procedimiento mediante el tamizado hmedo para determinar el
contenido de material fino compuesto por partculas inferiores a
0,075 mm en los ridos. Este mtodo se aplica al ensayo de ridos de
densidad neta de 2.000 a 3.000 kg/m3 que se emplean en la
elaboracin de morteros, hormigones, mezclas asflticas y
tratamientos superficiales. Es aplicable a materiales cuyo material
fino no experimente alteraciones fsicas o se aglomere por efecto
del secado.
3.3 MTODO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE PARTCULAS
DESMENUZABLES OBJETO Este mtodo establece un procedimiento para
determinar el contenido de partculas desmenuzables en los ridos. Se
aplica a los ridos de densidad neta entre 2.000 y 3.000 kg/m3 que
se utilizan en la elaboracin de morteros, hormigones, tratamientos
superficiales y mezclas asflticas. 4. Materiales y Reactivos-
Balanza- Muestra del agregado- Mechero- Estufa- Pinza- Tubos de
ensayo- Matrazes- Solucion de nitrato de plata- solucin de cloruro
de bario- Agua destilada
5. Diagramas de Flujo
Pesar un cantidad de muestra Secar la muestra a 110c
Colocar en un vaso de precipitacin Colocar agua destilada
Calentar hasta ebullicin decantar durante 10 min.
6. Desarrollo del cuestionario
Solucin 1
Sales solubles
Se les llama sales solubles a aquellas que se disuelven en el
agua y cuando se forman se ve slo el lquido. Por ejemplo el cloruro
de sodio (sal de cocina) se disuelve en el agua. El cloruro de
sodio es una sal binaria. Tambin tenemos el sulfato de cobre CuSO4
que se disuelve en el agua. El sulfato de cobre es una sal ternaria
dentro de la clasificacin oxosal.
Solucion 2
Primeramente porque el agua es el disolvente universal, ms
importante por su misma naturaleza.HOH ------- H+ (OH)-es decir el
agua no se disocia con suma facilidad y se dice que es polar por lo
tanto:Si a la sal que te refieres es el Cloruro de sodio:NaCl -----
Na+ + Cl-ste se disocia ionicamente con suma facilidad.Como puedes
apreciar son cargas elctricas correspondientes a sus cationes (+) y
aniones (-), presentes en la disolucin e inmediatamente se orientan
de tal forma que sus constituyentes originales van hacia los ms
solublesNaOH y HCLHaciendo que su constante de solubilidad sea muy
alta.La solubilidad del cloruro de sodio es de 360 g / litro de
aguaSi introdujeras dos electrodos en la solucin es decir un ctodo
y un nodo podras separar el Cloro y el Sodio constituyentes del
NaCl.
Solucin 3
una sustancia o soluto completamente insoluble en el solvente,
suspendido en el, por medio de un agente suspensor, tal como los
geles, ejemplo: carboximetilcelulosa, goma xanthan, gelatina.Exhibe
atributos tales como, alta viscosidad, son mezclas espesas, no se
puede ver a traves de ellas, si se diluyen, disminuye la viscosidad
y el soluto tiende a precipitar.El ejemplo clasico son las
pinturas, para pared, para madera, los barnices, la salsa ketchup,
la mostaza, los batidos de McDonalds de diversos sabores, el yogur,
los antiacidos farmaceuticos, los shampoos para la caspa.
Solucion 5
Dependiendo de la temperatura que se le aplique, el asfalto se
categoriza en Mezcla Asfltica en Caliente, Mezcla Bituminosa
Templada o Mezcla Bituminosa en Fro.
Mezcla bituminosa en caliente:5Se aplica a temperaturas entre
90C y 120C, hay que gastar una elevada cantidad de energa para la
puesta (ya que hay calentarlo) y genera una enorme polucin de
compuestos voltiles.6
Mezcla bituminosa en fro: Se emplea en zonas rurales, lejanas a
la fbrica de mezclas, y en pequeas reparaciones.7Las ventajas que
suponen una va asfaltada son reduccin de ruido (en comparacin con
otros tipos de firme), menor coste que otras opciones y fcil
reparacin. Las desventajas incluyen menor durabilidad que otros
mtodos, menor resistencia que el hormign, tendencia a ablandarse en
lugares muy clidos y una mayor cantidad de contaminacin del suelo
debido al empleo de hidrocarburos.En la dcada de 1960 se emple por
primera vez elasfalto gomaque mezcla el asfalto con viruta
procedente de neumticos. Este tipo de asfalto tiene varias
ventajas: Permite dar un uso a los neumticos (que adems son
inflamables) de vertederos, reducen el ruido del paso de vehculos
entre 7 y 12 dB respecto al asfalto convencional y adems el asfalto
goma dura ms tiempo que el convencional. Sin embargo la aplicacin
de asfalto goma es ms sensible a las temperaturas y en algunos
lugares solo puede ser aplicado en momentos muy determinados del
ao.
4. Conclusiones
El mtodo para determinar la solubilidad en solventes orgnicos se
aplica para determinar el grado de solubilidad en solventes
orgnicos de materiales bituminosos usados en caminos, tales como
alquitrn y asfalto de petrleo, tengan o no una pequea cantidad de
materia mineral. Tambin se incluye el procedimiento para calcular
la proporcin de ligante asfltico en tetracloruro de carbono.
El ligante asfltico es el cemento basado en asfalto producido a
partir de residuos de petrleo, ya sea con o sin adicin de
modificadores orgnicos no particulados. El mtodo para determinar el
material fino menor que 0,075 mm establece el procedimiento
mediante el tamizado hmedo para determinar el contenido de material
fino compuesto por partculas inferiores a 0,075 mm en los
ridos.
Este mtodo se aplica al ensayo de ridos de densidad neta de
2.000 a 3.000 kg/m3 que se emplean en la elaboracin de morteros,
hormigones, mezclas asflticas y tratamientos superficiales. El
mtodo para determinar sales solubles establece el procedimiento
analtico de cristalizacin para determinar el contenido de cloruros
y sulfatos, solubles en agua, de los ridos empleados en bases
estabilizadas y mezclas asflticas. este mtodo es aplicable en
controles de obra, debido a la rapidez de visualizacin y
cuantificacin del contenido de sales. El mtodo para determinar el
contenido de partculas desmenuzables establece un procedimiento
para determinar el contenido de partculas desmenuzables en los
ridos. Se aplica a los ridos de densidad neta entre 2.000 y 3.000
kg/m3 que se utilizan en la elaboracin de morteros, hormigones,
tratamientos superficiales y mezclas asflticas.
Se denomina rido al material granulado que se utiliza como
materia prima en la construccin, principalmente. la grava es un
rido formado por pequeos fragmentos de roca.
INTRODUCCINSiempre que se habla de fertilidad de unsuelose toma
en cuenta principalmente la cantidad de macro y micronutrientes que
el suelo puede proveer a lasplantas, dejando en segundo plano un
aspecto muy importante acerca de la fertilidad del suelo: la
cantidad demateriaorgnica (MO).La materia orgnica representa,
aproximadamente, el 5% en elvolumende un suelo ideal. A pesar de
ser un porcentaje relativamente pequeo, su presencia es altamente
importante en elcrecimientode las plantas. La adicin de residuos
orgnicos al suelo, provenientes de plantas yanimalesy su posterior
descomposicin por los microorganismos, establecen dosprocesosque
determinan el nivel al cual se acumula materia orgnica en
lossuelos.Las plantas son la principal fuente de materia orgnica,
ya que parte de sus hojas, tallos, flores, frutos y generalmente
todo elsistemaradical, se quedan en el suelo cuando el cultivo es
cosechado. Estos residuos generalmente son frescos, es decir,
poseen aproximadamente entre 60 a 90% de humedad, lo cual depende
del tipo de residuo orgnico. Esto significa que entre el 40 a 10%
de materia seca podra incorporarse al suelo y su composicin es muy
variada:carbohidratos,grasas, aceites, lignina yprotenas, son los
principales constituyentes y ellos
sonfuentesdecarbono,hidrgenoyoxgeno, as como tambin, en el caso de
las protenas, de nitrgeno, azufre,hierro, fsforo, los cuales
pudieran ser aprovechables por las plantas una vez que los
microorganismos descomponen estos compuestos.
DESARROLLO
MATERIA ORGNICALa materia orgnica es uno de los componentes del
suelo, en pequea porcin, formada por los restos vegetales y
animales que por laaccinde la microbiota del suelo son convertidos
en una materia rica en reservas de nutrientes para las plantas,
asegurando la disponibilidad de macro y micronutrientes. Cuando
sonagregadosrestos orgnicos de origen vegetal o animal, los
microorganismos del suelo transforman los compuestos complejos de
origen orgnico en nutrientes en forma mineral que son solubles para
las plantas; pero esteprocesoes lento, por lo tanto la materia
orgnica no representa una fuente inmediata de nutrientes para las
plantas, sino ms bien una reserva de estos nutrientes para su
liberacin lenta en el suelo.EXPRESIN DE LA MATERIA ORGNICALa
cantidad de materia orgnica en los suelos generalmente se expresa
como porcentaje en base al peso del suelo. En la prctica, es difcil
en ellaboratorioseparar el material orgnico e inorgnico de un
suelo, por lo que una estimacin del contenido de materia orgnica se
obtiene indirectamente a travs delanlisisde un elemento que es
constituyente de todas las sustancias orgnicas en el suelo: el
carbono (C).Es decir, conociendo la cantidad de carbono orgnico
(C2) presente en unamuestrade suelo, indirectamente se puede
estimar cul es su porcentaje de materia orgnica.
DETERMINACIN CUANTITATIVA TOTAL DE LA MATERIA ORGNICA EN UNA
MUESTRA DE SUELOEl contenido de materia orgnica total del suelo se
puede determinar de varias formas; por calcinacin de la muestra de
suelo, por oxidacin de la muestra con dicromato de potasio y por
oxidacin con perxido de hidrgeno (aguaoxigenada).
1.- CalcinacinEstemtododetermina el contenido total de materia
orgnica que posee el suelo, completo o en alguna de sus fracciones.
Debe tenerse presente que con este mtodo se obtienenvaloresms altos
en el contenido de materia orgnica del suelo, ya que con l se
volatizan todas las formas de carbono orgnico (C2) presentes en la
muestra.La manera de hacer esta determinacin de la materia orgnica
del suelo consiste en: Se pesa una muestra de 6 7 g de suelo seco
alairey tamizado a 2 mm (o en la fraccin requerida) y se coloca en
crisoles de porcelana. Se seca el conjunto (la muestra y el crisol)
en horno a 105 C hasta peso constante (aproximadamente entre 24 y
48 horas), se retira del horno y se deja enfriar en desecador,
luego se pesa. Se calcina la muestra en una mufla a 650 700 C,
durante 3 4 horas. Se retira de la mufla el conjunto, se deja
enfriar en desecador y se pesa nuevamente. Se calcula la diferencia
de peso entre las medidas antes y despus de calcinar; esta
diferencia de peso equivale a la cantidad de materia orgnica que se
perdi de la muestra por efecto de la calcinacin. Se expresa la
diferencia de peso en porcentaje (%), con respecto al peso inicial
de la muestra (seca a 105 C) y ese es el porcentaje de materia
orgnica que tena aquella.
2.- Mtodo de Walkley y BlackCon este mtodo se estima el
contenido de carbono orgnico total de una muestra de suelo,
completo o de alguna de sus fracciones. Es el mtodo ms utilizado en
los laboratorios edafolgicos para evaluar la materia orgnica del
suelo.Segn elSoil Survey Laboratory [Laboratorio de Estudios de
Suelos](1995), este mtodo acta sobre las formas ms activas del
carbono orgnico que posee el suelo y no produce una oxidacin
completa de dichos compuestos, por lo que se deben hacer ajustes a
los resultados obtenidos en el laboratorio, cuando se quieren
expresar en trminos de contenido de materia orgnica. El SSL (1996)
recomienda utilizar un factor de correccin igual a1.724, asumiendo
que la materia orgnica tiene 58% de carbono
orgnico.Losprocedimientospara llevar a cabo esta determinacin son
los siguientes: Se pesan entre 0,2 y 2 g de suelo seco al aire y
tamizado a 2 mm (o al tamao de la fraccin requerida), dependiendo
delcolordel suelo: ms oscuro menos cantidad y viceversa. Se coloca
la muestra en un erlemenyer de 250 mL y se le adicionan 5 mL de
dicromato de potasio 1N y 10 mL de cido sulfrico concentrado, se
agita y se deja enfriar; hay que tener precaucin en este punto pues
la reaccin que se presenta es violenta. Cuando se enfra el conjunto
anterior, se diluye con 50 mL de agua destilada y se le agregan 5
mL de cido fosfrico y 3 gotas de difenilamina o 5 gotas de
ortofenantrolina. Se prepara un blanco, es decir, una mezcla de
todos los reactivos mencionados pero sin suelo. Se titulan la
mezcla inicial y el blanco con una solucin de sulfato ferroso 1N,
la titulacin est completa cuando se obtiene un color verde. Se
calcula el contenido de carbono orgnico con la ecuacin
siguiente:
Donde:%C= porcentaje de carbono orgnicoV= Volumen de dicromato
de potasio empleado en la muestra y el blanco(5 mL)M= Volumen de
sulfato ferroso gastado en la titulacin de la muestra.B= Volumen de
sulfato ferroso gastado en la titulacin del blanco.Pm= Peso de la
muestra de suelo Se transforma el contenido de carbono orgnico a
contenido de materia orgnica, en porcentaje (%MO), mediante la
relacin:
El SSL (1995) recomienda que cuando el contenido de carbono
orgnico d valores mayores a 8%, no debe ser tenido en cuenta y que,
el contenido de materia orgnica del suelo en cuestin deba ser
evaluado por el mtodo de calcinacin a 400 C.Con este mtodo, como ya
se dijo, puede quedar alguna parte del material orgnico del suelo
sin oxidar, sobre todo en sus fracciones ms frescas y ms gruesas,
por lo cuallos valoresde materia orgnica del suelo pueden quedar
subestimados, aunque en una fraccin orgnica poco o nada activa en
l.La reaccin de oxidacin que se produce en esta determinacin es
violenta y desprende gran cantidad de vapores, razn que obliga a
hacerla bajo campana extractora y con la proteccin adecuada.
3.- Oxidacin por perxido de hidrgeno (agua oxigenada)Aunque
esteprocedimientoes recomendado para eliminar materia orgnica de
muestras de suelos que estn siendo sometidos a anlisis textural y
que presentan dificultades para dispersar debido a que tienen un
alto contenido de ella, tambin es til si se quiere cuantificar el
contenido de materia orgnica en un suelo en que el contenido de
ella sea bajo.Con este mtodo, el procedimiento a seguir es el
siguiente: Se toma una muestra de suelo tamizado a 2 mm (o a la
fraccin de tamao deseado) y seco al horno. Se coloca la muestra en
un erlenmeyer y se pesa. Se le adicionan porciones de solucin de
perxido de hidrgeno al 6% hasta que no haya efervescencia, el
proceso puede acelerarse calentando en bao Mara a 60 C. Se seca la
muestra en horno nuevamente y se vuelve a pesar cuando enfre; la
diferencia de peso es el contenido de materia orgnica que tena la
muestra, el cual se expresa en porcentaje con respecto al peso
inicial de ella.En esta determinacin debe tenerse mucha precaucin
al hacer las adiciones del perxido de hidrgeno ya que la reaccin
puede ser muy violenta y puede causarle quemaduras al operario, as
como prdida de material de la muestra, invalidndose la
determinacin.
DESCOMPOSICIN DE LA MATERIA ORGNICALa descomposicin o
mineralizacin de los residuos orgnicos por los microorganismos del
suelo es netamente un proceso oxidativo:
Una vez oxidada, lo que queda de la materia orgnica ha sido
definida comohumus, que es un material oscuro, heterogneo y
coloidal y responsable en gran parte de la capacidad de intercambio
catinico (CIC) de los suelos.De laenergaliberada, una parte es
usada por los microorganismos y el resto se queda entre los
residuos o es disipada comocalor. Los nutrimentos liberados son
esenciales para elcrecimientode las plantas y absorbidos a travs de
susistemaradical.Los microorganismos del suelo que descomponen la
materia orgnica comprenden principalmente a lasbacterias,hongos,
actinomicetos yprotozoos. La descomposicin de la materia orgnica
tiene lugar por distintas poblaciones de microorganismos. Los
compuestos de bajo peso molecular son descompuestos principalmente
por levaduras saprfitas que son los colonizadores primarios. Los
colonizadores secundarios utilizanmaterialesms complejos, como los
polisacridos. Los colonizadores terciarios metabolizan los polmeros
ms complejos, como la lignina. Entre algunos de los microorganismos
que descomponen la materia orgnica en el suelo
tenemos:Streptomycesspp.,Methanomonas methanica, Clostridium
disolvens, Clostridium werneri, Clostridium amyloliticum,
Aspergillus niger, Aspergillus clavatus,
Penicilliumsp.,Fusariumsp.
CICLO DE LA MATERIA ORGNICA EN EL SUELOEn el ciclo de la materia
orgnica en el suelo los residuos de plantas (races, tallos, hojas,
flores, frutos, etc.) son atacados por los microorganismos en dos
formas diferentes:
a)Los compuestos de fcil descomposicin son mineralizados
rpidamente y elproductofinal es CO2, H2O, nitrgeno, fsforo, calcio
y magnesio, los cuales pueden ser usados como nutrimentos por las
plantas o ser incorporados o inmovilizados por los microorganismos
parapoderdesarrollar su propia actividad metablica.
b)Los compuestos ms resistentes son mineralizados lentamente y
conjuntamente con sustancias resintetizadas de origen microbiano,
constituyen el humus, el cual con eltiempopuede ser descompuesto
lentamente produciendo nuevamente formas inicas simples a ser
usadas por las races de las plantas. Estos compuestos
soncidosflvicos, cidos hmicos y huminas.El dixido de carbono,
producto de la mineralizacin de la M.O. en el suelo y
larespiracindelsistemaradical de las plantas puede salir del suelo
a laatmsfera, donde puede ser usado en lafotosntesisde la
planta.Las protenas de los residuos orgnicos son descompuestas en
aminocidos y stos en amonio, transformaciones realizadas por
organismos hetertrofos como bacterias, hongos y actinomicetos. El
amonio es oxidado en el proceso denominadonitrificacinpor bacterias
auttrofas, en dos procesos, en el cual uno de ellos es acidificante
del suelo debido a liberacin de H+. El producto final de estos
procesos es el nitrato (NO3) la forma de nitrgeno ms importante
para las plantas, ya que es la forma soluble en que ellas pueden
absorberlo. El nitrgeno natural del suelo proviene de los restos
orgnicos en descomposicin ya que no hay yacimientosmineralesdel
suelo que provean nitrgeno.En el caso del fsforo, este puede tener
dos orgenes en el suelo. El fosforo del suelo puede provenir de
yacimientos minerales de apatita que puede venir en tres formas
como fluorapatita, cloroapatita e hidroxiapatita; y proviene de los
restos orgnicos que son mineralizados por los microorganismos del
suelo. Las formas orgnicas del fosforo en el suelo estn en forma de
steres de fosfatos. Al ser mineralizado, el fsforo puede
encontrarse en dos formas moleculares como son el ortofosfato
primario (HPO4-), forma predominante, y el ortofosfato secundario
(H2PO4=), y su presencia en el suelo vara de acuerdo alpHdel suelo:
en suelos con pH