cIc de suelo

Tema: Análisis de muestra de suelo.
Fecha de elaboración:
Solicitado: ING. Sonia Astudillo.
Responsable: Edwin Quizhpi.
Objetivo: Determinar la capacidad de intercambio catiónico.
Marco teórico.
Capacidad de intercambio catiónico.
La adsorción de cationes depende de la atracción electrostática entre las cargas residuales negativas de los complejos húmicos-arcillosos de los suelos y loscationes. Los cationes son
“retenidos” por los complejos y permanecen en “equilibrio” con los iones de la “solución del suelo”.
Este equilibrio depende de:
a. La concentración de la solución y la actividad relativa de cada ión.
b. La característica de cada catión: valencia y grado de hidratación.
c. Grado de afinidad entre el intercambiador y el catión.
1. La concentración de la solución: esla más importante; al aumentar la actividad del catión en la solución, aumenta el desplazamiento de cationes hacia el complejo de cambio (acción de masa).
2. La característica del catión: es dependiente de, valencia del catión, los cationes polivalentes son adsorbidos en más cantidad y fuerza que los monovalentes.
El estado de oxidación, que provoca cambios en su valencia, determinando unapreferencial fuerza de unión en la medida que aumenta la carga +.
El grado de hidratación, los cationes más hidratados son menos adsorbidos al complejo.
3. Grado de afinidad intercambiador-catión se manifiesta en casos muy específicos, alterando las características anteriores. El intercambiador da preferencia a un catión específico. Ej. illita por K+; clorita por Mg2+. El efecto de lascaracterísticas de los iones, determina el mecanismo de adsorción - desorción, con desplazamiento de algunos iones y ubicación de otros en el complejo de intercambio. La actividad del catión en solución es la fuerza más importante que determina el mecanismo de desplazamiento.

En los suelos, la CIC se produce por una combinación de cargas fijas y variables, determinadas por los constituyentes orgánicos einorgánicos y el pH del medio.
En la medida que aumenta la acidez de los suelos, la CIC disminuye por bloqueo de grupos activos con H+ y por la obstrucción de cargas permanentes y dependientes que realizan los polímeros de Al, Fe y Mn. También la formación de "quelatos" con metales, resta carga a los complejos húmicos y a los complejos húmico- arcillosos.

Origen de las cargas.

La formación decarga de los intercambiadores del suelo puede tener dos orígenes: carga permanente o fija y carga variable o pH dependiente. En los minerales arcillosos predomina la carga fija o permanente, mientras que en los complejos húmicos, la variable o pH dependiente.
Carga fija o permanente.
Es propio de las arcillas silicatadas del suelo. Se produce por sustitución isomórfica de:
Al3+ por Si4+ entetraedros.
Mg2+ o Fe2+ por Al3+ en octaedros.
La consecuencia de la sustitución isomórfica es la generación de una carga fija negativa que se traslada a la superficie activa de las arcillas. Es por ello que la carga de los suelos es preferencialmente negativa y el intercambio es preferencialmente Intercambio de Cationes, llamado capacidad de intercambio catiónica (CIC).
La superficie activa delas arcillas puede comprender, como en el grupo de las esmectitas, el espacio interior (ver capítulo de minerales), en estos casos este aumento de superficie se corresponde con un aumento de carga fija negativa y de la CIC.
Carga variable o pH - dependiente.
Es originada por hidrólisis de los grupos terminales, -OH de Si, Fe y Al, en arcillas y por restos carbonilos (R-C=O), carboxilos (R-CO=OH) yalcoholes (R-C-OH), de las sustancias húmicas.

Fundamento de la CIC.



Descripción de pasos:
Determinación de capacidad de intercambio catiónico.
Lavado de la muestra de suelo.
Pesar 10 g de suelo.
Saturamos los sitios libres con acetato de amonio.
Colocamos 40 ml de acetato de amonio y esperamos por 1 hora con la finalidad de saturación de los sitios carga.
Homogenizamos y...