Edafologia

Se define como intercambio iónico a los procesos reversibles por los cuales las partículas sólidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes, estableciéndose un equilibrio entre ambas fases.
Es un proceso dinámico que se desarrolla en la superficie de las partículas. Como los iones adsorbidos quedan en posición asimilableconstituyen la reserva de nutrientes para las plantas.
Las causas que originan el intercambio iónico son los desequilibrios eléctricos de las partículas del suelo. Para neutralizar las cargas se adsorben iones, que se “pegan” a la superficie de las partículas. Quedan débilmente retenidos sobre las partículas del suelo y se pueden intercambiar con la solución del suelo.
Cuanto más superficie tenga elmaterial y más desequilibrada se encuentre, más iones se fijaran.
  Según se intercambien cationes o aniones se habla de capacidad de intercambio catiónico (es el más importante) o aniónico, respectivamente.
La capacidad de intercambio catiónico (CIC) se expresa en miliequivalentes por 100 g de suelo, y es una medida de la cantidad de cationes fácilmente intercambiables que neutralizan la carganegativa existente en el suelo.

La carga negativa de los constituyentes minerales del suelo deriva principalmente, de:

-sustitución isomórfica dentro de la estructura laminar de los filosilicatos,
-disociación de grupos funcionales ácidos en las aristas y superficies externas de arcillas y en compuestos orgánicos,

La carga negativa originada por la sustitución isomórfica es permanente eindependiente del pH, nivel de electrolitos o composición de la solución externa. La carga negativa derivada de la disociación de grupos funcionales varía en magnitud de acuerdo al pH, no es por lo tanto una carga permanente sino variable.

Algunas partículas del suelo tienen la posibilidad de adsorber iones en su superficie que pueden intercambiar con la solución del suelo. Existe unequilibrio entre la concentración de iones en la solución y los retenidos por la fase sólida, si bien este equilibrio es muy complejo y depende de la naturaleza del ion, del tipo de adsorbente y de la reacción de la solución, principalmente.
Esta característica está ligada a los coloides del suelo representados por la arcilla, las moléculas húmicas y los oxihidróxidos de hierro y aluminio, si bien puedenposeerla en menor grado las partículas de limo y de arena muy fina. Al conjunto de constituyentes implicados en este proceso se le conoce como "complejo adsorbente" o "complejo de cambio".
A la magnitud de esta propiedad se la conoce como "capacidad de intercambio iónico", mas como la mayor parte de los iones retenidos son cationes, dada la electronegatividad de los principales componentes, sehabla frecuentemente de "capacidad de intercambio catiónico" y se utilizan las siglas "CIC". Se expresa en cmol(c)/kg.
Las partícuals de arcilla y las moléculas orgánicas presentan una carga residual negativa sobre su superficie por lo que son intercambiadores catiónicos preferentemente, mientras que los oxihidróxidos de hierro y aluminio están cargados positivamente y son intercambiadoresaniónico de modo prioritario.
Alrededor de cada particula coloidal se situa una nube de iones, colocandose en la primera capa los de signo contrario a la partícula, que al estar más cerca se encuentran retenidos con más fuerza si bien pueden intercambiarse con los de las capas vecinas y en último lugar con los de la solución que están libres. De este modo, la probabilidad de que un tipo de ion esteadsorbido es fruto de su concentración en la solución, cuanto mayor es ésta mayor es la tendencia a la adsorción, y a medida que va disminuyendo su concentración en la solución va siendo liberado del complejo adsorbente y sustituido por otro cuya concentración sea superior. No obstante el tamaño de los iones y su carga les hace más o menos susceptibles de ser retenidos.
El origen de las cargas de...