Termodinamica

Introducción.
Fases del suelo.
El suelo parcialmente saturado presenta tres fases: Sólida, líquida y gaseosa.
Sabemos que la fase sólida los minerales constituyen la base del armazón sólido que soporta al suelo. La fase sólida representa la fase más estable del suelo y por tanto es la más representativa y la más ampliamente estudiada. Es una fase muy heterogénea, formada por constituyentesorgánicos e inorgánicos. Se forma por la meteorización de la roca debido a diferentes factores exógenos.
La fase líquida se caracteriza por su variabilidad en el espacio y por el tiempo, tanto a nivel cualitativo como cuantitativo. Esta variabilidad está condicionada por las propiedades específicas de esa fase líquida, por las características de los espacios en que se encuentra y por laspropiedades del suelo que la sustenta. La dinámica general del agua en el suelo está relacionada con el exterior en lo que se refiere a los aportes, como son las fuentes, la lluvia o la filtración. La fase líquida circula a través del espacio poroso, quedando retenida en los poros del suelo; está en constante competencia con la fase gaseosa.
Por último tenemos que la fase gaseosa está formada por el aireque ocupa los espacios que la fase líquida deja libres en la porosidad del suelo.










Objetivos.
Será demostrar por medio de diferentes reacciones químicas las diferentes fases del suelo. Al experimentar con el suelo y sus diferentes fases será más fácil aprender de su composición.

Material y métodos.
2 probetas graduadas de 100 mL.
Mechero de Bunsen.
Pinzas paracrisol.
Cápsula de porcelana.
Vidrio de reloj.
Parrilla.
Espátula.
Balanza digital.
Guantes de látex.

Reactivos:
Ácido clorhídrico concentrado HCl
Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada).

Métodos.
Fase líquida.
1) Colocar la cápsula de porcelana en la balanza y tarar (valor de cero), pesar 50 g de suelo húmedo, posteriormente colocar la cápsula en la parrilla e iniciar el calentamientodel suelo para que se empiece a secar (evaporación del agua).
2) Cuando el suelo se encuentre seco, depositarlo en un pequeño trozo de papel y después registrar su peso. Calcular el porcentaje de humedad, de acuerdo a las siguientes fórmulas.



P-1 Peso del suelo húmedo.
P-2 Peso del suelo seco.
% H Porcentaje de humedad.



Fase gaseosa.
1) Del suelo seco conseguido en el procesoanterior, tomar una porción y depositarla en la probeta a la altura de 10 mL. Golpear la probeta para que el suelo se asiente. Registrar el volumen del suelo, V1.
2) Medir 15 mL de agua en otra probeta (V2)
3) Sumar V1 + V2 = V3
4) Verter la tierra en la probeta que contiene el agua, esperar aproximadamente 1 minuto y posteriormente registrar el volumen del contenido (agua-tierra) V4.
5)Calcular la cantidad de aire de la siguiente forma:
V Aire = V3 – V4.
Identificación de sólidos.
1) En el vidrio de reloj depositar 2 pequeñas cantidades de suelo separadas. En una de ellas agregar unas gotas de ácido clorhídrico, en la otra agregar unas gotas de peróxido de hidrógeno, observar lo sucedido.

Porcentaje de materia orgánica.
1) Con la ayuda de la espátula, pesar 10 g (M-1) de sueloen una cápsula de porcelana.
2) Prender el mechero y con precaución colocar la llama directamente sobre la muestra de suelo; permitir la calcinación durante 15 minutos, aproximadamente. En caso de que la muestra de suelo posea un alto contenido de hojarasca, el tiempo se prolongará lo suficiente hasta su total calcinación.
3) Dejar enfriar la muestra y posteriormente pesarla (M-2). Registrar lavariación de la masa.
4) Calcular el porcentaje de materia orgánica (MO) con la siguiente ecuación:























Observaciones y resultados.
En esta tabla se muestran los resultados obtenidos por los 4 equipos del porcentaje de humedad del suelo (% H) y el cálculo de la cantidad de aire obtenida del mismo.
Equipo
% H
% MO
V Aire
1
25

7
2
23.5...