fisicoquimica


Universidad de Chile
Facultad de Ciencias
Departamento Química Ambiental
Curso de Contaminación de Suelos











Informe de laboratorio Nº 5:



“ISOTERMAS DE ADSORCIÓN
DE FÓSFORO EN SUELOS”














NOMBRE. Lucero Paredes R.
PROFESORA: Sylvia Copaja.
AYUDANTE: Roxana Tessada.
FECHA DE REALIZACIÓN: 27SEPTIEMBRE 2007
INTRODUCCIÓN
Como definición, la adsorción es un proceso mediante el cual se extrae materia de una fase y se concentra sobre la superficie de otra fase (generalmente sólida). La sustancia que se concentra en la superficie o se adsorbe se llama "adsorbato" y la fase adsorbente se llama "adsorbente".
La adsorción de un compuesto químico presente en la solución del suelo (adsorbato) porlos componentes de la fase sólida del suelo (adsorbente) ocurre debido a las interacciones entre la superficie activa de las partículas sólidas y el adsorbato. La cantidad adsorbida de una determinada especie depende no sólo de la composición del suelo sino también de la especie química de la que se trata y de su concentración en la solución.
Para estudiar la adsorción de un compuesto químico(como en este caso una solución de Fósforo) sobre un suelo consiste en mezclar y agitar una cantidad determinada de suelo con disoluciones de diferentes concentraciones de fósforo, determinando el cambio en su concentración. Así, se pueden construir las curvas de adsorción, que se obtienen graficando la adsorción del fosfato calculada versus la concentración de fosfato en equilibrio.
Las ecuacionesque aproximan la relación entre el fósforo adsorbido y el que está en equilibrio, son las ecuaciones de Freundlich y Langmuir.

La ecuación de la isoterma de Freundlich, indica que la relación fosfato adsorbido y fosfato en equilibrio disminuyen exponencialmente con el aumento de la saturación en superficie, y esta dada por su forma lineal:
(1)
Donde b, es la afinidad de cada suelo porel sustrato, y K una constante cuyo valor es cercano a cero.

La isoterma de Langmuir tiene la forma:
(2)
Donde X es la concentración de fosfato adsorbido por unidad de adsorbente, Ce, la concentración de fosfato en el equilibrio, Xm, el máximo de adsorción, y a, el coeficiente que refleja las velocidades relativas de adsorción y deserción en el equilibrio y es entonces un término deafinidad.
Esta expresión se puede escribir de otra forma,
(3)
Además se realiza una curva entre el P adsorbido y el P agregado, obteniéndose una relación lineal.
En este práctico, se determinarán las isotermas de adsorción del fosfato, y la cuantificación del fosforo contenido en el suelo, será determinado por el método de Olsen, el que mide la cantidad de fosfato disponible que está enla solución, mediante la formación de un complejo fosfomolibdato, que en presencia de un agente reductor, se forma un complejo de solución de color azul, la reacción aproximada, puede ser:

Suelo + P agregado + reactivo mezclado  Suelo-Padsorbido + fosfomolibdato(P solución)

Fosfomolibdato(P solución) + agente reductor  solución final de color azul


Objetivos:
Determinar las isotermasde adsorción de P en diferentes suelos (Santa Bárbara y Facultad).
Determinar que suelo es el mejor adsorbente de Fósforo.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Materiales
Suelo Facultad (calicata C-1), previo tamizado (< 2mm)
Suelo Santa Bárbara, tamizado.
Solución de P (KH2PO4) 400 mg/L de P en KCl 0,01 N.
Solución de 5 g/L de P.
Solución de KCl 0,01 N.
Tolueno.
Reactivo mezclado.
Aguadesionizada.
Matraces de aforo.
Frascos plásticos con tapa.
Pipetas.
Vasos precipitados.
Tubos de centrifuga.
Gotario.
Celdas plásticas.
Balanza.
agitador
Centrifuga.
Espectrofotómetro.


2. Metodología

A. Preparación de Estándares:
Tomar 0, 1, 2, 3, 4, 5, 7 mL de la solución de P de 400 mg/L y afore a 100 mL con KCl 0,01 N, para así obtener soluciones de 0, 4, 8, 12, 20 y 28...