TEMA 6 Intercambio Ionico

Tema 6:
Intercambio Iónico

INTERCAMBIO IÓNICO
El intercambio iónico es un proceso reversible,
estequiométrico y rápido mediante el cual la fase sólida
retira y retiene algunos iones de la solución del suelo,
al tiempo que le entrega cantidades equivalentes de
otros, para establecer un nuevo equilibrio entre las 2
fases
Se da por atracción electrostática entre la superficie
cargada de un coloidey un ión con carga contraria y se
llama adsorción.

FACTORES QUE CONTROLAN EL INTERCAMBIO
IONICO
PROPIEDADES DEL CAMBIADOR (COLOIDE):
•Cantidad y Tipo de arcilla y de materia orgánica activa
del suelo.
•Superficie específica que presenten los coloides
•Densidad de carga de los coloides

Cont… FACTORES QUE CONTROLAN EL INTERCAMBIO IONICO

PROPIEDADES DEL IÓN:
• La carga del ión: iones con cargamayor son retenidos
con mayor firmeza por los cambiadores del suelo.
• El tamaño del radio hidratado del ión: al aumentar la
cantidad de moléculas de agua que rodean el ión
disminuye la fuerza de la retención que ejerce sobre él el
coloide.
• El tamaño del radio cristalográfico del ión: a mayor
tamaño del ión deshidratado, mayor es la fuerza con la
cual es retenido el ión.
• La concentración delión: El ión que se encuentre en
mayor cantidad, será el que se retendrá preferencialmente
en el suelo

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)
Es la capacidad que tiene un suelo para
retener y liberar iones positivos, lo cual
depende del contenido de arcillas y
materia orgánica.
Las
arcillas
están
cargadas
negativamente, por lo que suelos con
mayores concentraciones de arcillas
exhiben capacidadesde intercambio
catiónico mayores. A mayor contenido de
materia orgánica en un suelo aumenta su
CIC.

¿Cómo se encuentran los cationes
en los suelos?


Estructura de minerales primarios



Estructura de minerales secundarios



Intercambiable



En solución

Elementos disueltos en las soluciones del suelo:
Sales solubles como el bicarbonato cálcico
(CO3H)2Ca y el nitrato cálcico (NO3)2CaClasificación
de los
elementos
minerales
del suelo
(Disponibilidad)

Elementos que pueden ser absorbidos en forma
cambiable: Son una importante reserva de
cationes y aniones que se encuentra fijada o
retenida por la fracción coloidal del suelo (el
complejo absorbente)
Elementos absorbidos en forma no cambiable o
fijados: Son algunos cationes, como el férrico,
que normalmente son absorbidos oretenidos
por la arcilla en forma poco o nada cambiable
Elementos implicados en combinaciones complejas:
Se trata de minerales inalterados, totalmente
insolubles, como los piroxenos, anfíboles.. que
guardan en su composición química elementos
tales como Ca, Mg, K...

Cationes en los suelos provienen
de:
Minerales Primarios
Ca: Feldespastos, piroxenos, anfiboles
Mg: Piroxenos, anfíboles, olivina,biotita
K: Feldepastos, ortosa, microclina, moscovita, biotita

Minerales Secundarios
Minerales arcillosos
Precipitados

Conceptos Básicos
Capacidad de Intercambio Catiónico
(CIC)
Los coloides del suelo (arcilla, materia
orgánica, óxidos e hidróxidos de Fe y Al) están
cargados eléctricamente.
Estas cargas son:
1.

Permanentes

2. Dependientes del pH
Generalmente la carga neta es negativa, por lo
quelos coloides del suelo retienen cationes

ORIGEN DE LAS CARGAS DE LAS PARTICULAS
DEL SUELO
1. Carga fija o permanente.
Es propio de las arcillas silicatadas del suelo. Se
produce por sustitución isomórfica de:
• Al+3 por Si+4
• Mg+2 o Fe+2 por Al+3
2. 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(RC=O), carboxilos (R-CO=OH) y alcoholes (R-C-OH), de
las sustancias húmicas.

Conceptos Básicos
Capacidad de Intercambio Catiónico
(CIC)
La CIC es la cantidad de cationes necesarios
para neutralizar las cargas negativas de la
fracción coloidal del suelo.
Las posiciones de intercambio están
ocupadas por:
 Bases Cambiables: Ca2+ , Mg2+ , K+ , Na+
 Acidez Cambiable: H+, Al3+
 Mn2+ , Fe3+

FORMA...