UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINAINFORME Nº 7 DE EDAFOLOGÍA TEMA: DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO EDAFOLOGÍA PROFESOR: VALENCIA RAMOS, MANUEL GRUPO: G* MESA: 4 ALLCCA LUCERO, MAYUMI CORREA GARCIA, JUAN TORRES PAREDES, DAVID 16-11-2012 C. creando. por así decirlo. El suelo. poco cuesta deducir que el valor de la medida de C.C.A. muestra el potencial fertilizante de nuestro suelo. y hacer pruebas con Oxalato de Amonio REVISIÓN LITERARIA: E. Entendiendo lo anterior. un potencial catiónico fertilizante. También son importantes el Hidrógeno. debemos actuar siempre intentando mantener y mejorar este valor. Esto es así.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA INTRODUCCION: La determinación de la Capacidad de Intercambio Catiónico (C. que tiene carga negativa efecto de las arcillas y la materia orgánica. Así el Calcio. Fitz Patrick. desde el punto de vista físico-químico. OBJETIVOS: Aprender a calcular la CIC de un suelo Conocer el procedimiento del método del Versenato Aprender a hacer el lavado del suelo.I. reacciona continuamente con los cationes de la disolución de suelo. y que. Las dos propiedades principales de la capacidad de intercambio catiónico consisten en su capacidad de intercambio catiónico (CIC) y el porcentaje de saturación de bases. con prácticas adecuadas de cultivo. cuyos efectos son más marcados en el suelo. el Magnesio. porque son los cationes macronutrientes más importantes en agricultura los son retenidos.I. Introducción a la Ciencia de los Suelos. no se pierden por lavado y quedan como reserva fertilizante para los cultivos. el Sodio y el Aluminio. UNALM Página 2 .) es de vital importancia si uno desea conocer el potencial fertilizante de su suelo de cultivo. Estos cationes quedan retenidos. el Potasio y la molécula de Amonio (NH4+). por lo tanto. contendría 6. Aproximadamente. es decir. la carga negativa es de mucho mayor magnitud y de mucho mayor significado para el crecimiento de las plantas en la mayoría de los suelos. mEq/100g.02 x 1020 sitios de adsorción cargados negativamente. son difíciles de comprender. El número de átomos de hidrógeno en un equivalente es igual al número de Avogadro (6. Se define como la suma total de cationes intercambiables adsorbidos. Un equivalente es aquella cantidad químicamente igual a un gramo de hidrógeno. Los nutrientes liberados en solución durante la intemperización tienden a ser adsorbidos en las superficies del humus y la arcilla. Si existiera un miliequivalente de capacidad de intercambio de cationes en una cucharadita de suelo. Debido a que están en estado coloidal. UNALM Página 3 . La capacidad de intercambio catiónico varía desde menos de 5 para suelos que contienen muy poca arcilla o materia orgánica hasta cerca de 200 para suelos orgánicos. La arcilla y el humus son de suma importancia en los suelos.001g de hidrógeno. expresada en miliequivalentes por 100 g de suelo. tal como el amonio y luego determinando la cantidad total de amonio adsorbido. La fracción coloidal tiene cargas positivas y negativas. La capacidad de intercambio catiónico de las fracciones arenosas y limosa no se incluyen en la aproximación de la capacidad de intercambio catiónico debido a que es insignificante. pero se comprenderán mejor cuando se conviertan en peso de cationes adsorbidos. como un todo. Sin embargo. vermiculita o mentmorilonita. expresados en miliequivalentes por 100g de suelo secado en el horno. La capacidad de intercambio de cationes (CIC) es una expresión del número de sitios de adsorción de cationes por unidad de peso del suelo.Un miliequivalente es igual a 0. la escala de intercambio varía entre menos de 50 mEq/kg de suelo en algunos horizontes inferiores y más de 1000 mEq/kg en los horizontessuperficiales con alto porcentaje de materia orgánica.02 x 10 23). es una medida de la capacidad de intercambio o de las cargas negativas de la arcilla y el humus. Estos números tan grandes.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA La CIC del suelo. La determinación precisa puede hacerse saturando todas las posiciones intercambiables con un solo catión.E Millar Fundamentos de la Ciencia del Suelo. exponen una cantidad relativamente grande de área superficial para la adsorción de agua y iones. C. o ión índice que se colocara en todos los sitios de intercambio.4 0.3 13.5 5.5 0. la reacción de intercambio catiónico se fuerza a terminar mediante cualquiera de los siguientes métodos.8 A1 A1 AB B2 B3 C 24.0 % de saturación pH de bases 67 75 81 87 91 95 5. El análisis de la solución flotante combinada proporciona las cantidades de los iones intercambiables individuales que están presentes inicialmente.4 1.4 24.2 0.3 Na 0.2 K 0. los aniones que se hayan desplazado durante el proceso de lixiviación se analizan para determinar la composición inicial del catión intercambiable de la muestra. Cuando se miden las relaciones de intercambio catiónico.5 0.5 25.0 6.2 0.6 0.0 25.3 3. En el segundo método se necesitan lavados repetidos del lote (varios ciclos que comprenden la adición del catión de reemplazo. UNALM Página 4 . 0-6 6-12 12-18 18-36 36-48 48+ Horizonte CEC Ca 11. centrifugación y decantación de la solución flotante).2 23. Si hay exceso de ión de reemplazo en cada etapa de lavado.2 5.7 23.3 2. En el primero.2 0.1 Mg 4.6 7.2 0.3 5. Enseguida.5 7. Química del Suelo.2 H 8.5 5.5 25.2 0.7 22. pueden requerirsetanto las cantidades relativas como las totales de los diversos cationes intercambiables.0 4.8 0.1 BOHN Hirinch L.1 5. la muestra de suelo se lixivia exhaustivamente con una solución que contiene un catión de reemplazo.0 6.1 4.7 22.7 5. la reacción llega a su terminación.0 25. agitación.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA Capacidad de intercambio catiónico de los horizontes de un suelo típico de pradera Mollisol Cationes intercambiables en me/100g Profundidad en plg. Okasaki. Smith y Moodie propusieron un procedimiento para determinar la CIC en el que las ales no fueran extraídas entre la saturación del catión índice y las etapas de extracción. se lava para dejarlo sin sales solubles y. la CIC sería igual a la cantidad total de cationes índice removidos durante la extracción menos la cantidad de aniones índice retirados simultáneamente. La arcilla que contiene el H+ es inestable y se descompone en forma rápida. Luego se disuelve durante la extracción posterior y aparece como un valor de CIC irregularmente alto. Con el fin de eliminar los problemas que se presentan en la etapa del lavado en las determinaciones de la CIC. con frecuencia. En cambio. se emplean soluciones de alcohol para mantener la muestra floculada y evitar pérdidas del catión índice por hidrólisis: NaX + H2O = HX + Na+ + OHDonde X representa la arcilla y Na+ es el catión índice. Esto también puede ocasionar valores altos del CIC. la sal precipita y permanece en las muestra durante las etapas de lavado. un suelo saturado de un solo ion índice. Este error se reduce si la solución índice disminuye aproximadamente 0. el catión índice se extrae del suelo con otra solución salina. con frecuencia. La solubilidad extremadamente baja del cloruro de sodio en etanol ha sido una fuente de error que. se ha tolerado. La cantidad de este catión índice en este último extracto es una medida de la CIC.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA En la determinación de la CIC.1 M durante los dos valores de saturación finales. HX + Al(OH)3 = Al(OH)2X + H2O Enseguida. Los suelos que contienen grandes cantidades de óxidos hidratados o minerales amorfos. Si hay solubilidad limitada. de acuerdo con la neutralidad eléctrica. Entonces. si la cantidad de sal índice que permanece después de la saturación se calcula simplemente a partir del peso de la solución retenida y su concentración inicial o media. el error se elimina si se determinan analíticamente las cantidades de la sal índice. La principal fuente potencial de error de este procedimiento surge de la repulsión de aniones. de tal manera que dichas sales no se extraerán del todo durante los lavados. UNALM Página 5 . la sal que proporciona el catión índice debe ser tal que su anión también pueda analizarse en el extracto final. La sal empleada para proporcionar el catión índice deberá ser soluble en el alcohol empleado para el lavado de la muestra. Mas precisamente. también pueden retener sales en los microporos de las partículas. La descomposición se describe sencillamente mediante la reacción. y valoración de la concentración del catión desplazado. aunque un valor alto de este valor no asegura la presencia de alta concentración de nutrientes. Al3+ o nutrientes no esenciales. mediante una solución de una sal con pH regulado. El fundamento del método consiste en el desplazamiento de los cationes del complejo del cambio. La determinación de la capacidad total de cambio catiónico (CIC) se realiza midiendo la cantidad total de cargas negativas por unidad de peso del material. también con pH regulado.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA Soriano Soto Prácticas de Edafología y Climatología. eliminación del exceso de sal por lavado con un disolvente exento de electrolitos y desplazamiento del catión saturante con otra sal. pues algunos sitios de cambio están ocupados por H+. Potencialmente el concepto de cambio catiónico en un suelo es un indicador de su fertilidad. La capacidad de intercambio catiónico de un suelo se define como la capacidad máxima de un suelo de retener cierto número de miliequivalentes de cationes metálicos. MATERIALES: 1) Balanza 2) Equipo de filtración: 3) Erlenmeyer 4) Cloruro de Calcio 1N UNALM Página 6 . y 5g de muestra de suelo Colocamos cada muestra en su respectivo erlenmeyer Adicionamos 20ml de CaCl2 1N en cada erlenmeyer Agitamos la solución durante 5 minutos aproximadamente UNALM Página 7 . 1) 2) 3) 4) Pesamos 5g de muestra problema.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA 5) Muestras de suelo: Problema y Arena 6) Oxalato de Amonio 7) Cloruro de Potasio 2N 8) Vaso de precipitado 9) Pizeta con agua destilada 10) Probeta 11) Bureta 12) Hidróxido de Sodio 4N 13) Purpurato de NH4 PROCEDIMIENTO: El método utilizado en el laboratorio fue el Método del Versenato. y filtramos UNALM Página 8 . que está con el papel filtro(Filtramos) 6) Desechamos el filtrado y lavamos los vasos con agua destilada 7) Agregamos 20 ml de agua destilada aproximadamente(Lavamos el suelo).CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA 5) Agregamos la solución al embudo. sigue cristalino. en un erlenmeyer y agregar 20ml de KCl 2N y agitar UNALM Página 9 . para esto se hacen pruebas con Oxalato de Amonio. pero si al agregar el Oxalato de Amonio. 9) Colocar cada papel filtro con nuestro suelo adentro. es porque aun falta lavar nuestro suelo. entonces nuestro suelo estará listo.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA 8) Repetimos el paso 7 hasta asegurarnos que nuestro suelo este completamente lavado. si al agregar el Oxalato de Amonio se forma una sustancia de color blanquecina (Oxalato de Calcio). y desechamos nuestras muestras de suelo filtrado.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA 10) Filtramos la nueva solución con un nuevo papel filtro. UNALM Página 10 . la cual se vierte en una erlenmeyer 12) A cada alícuota le agregamos agua destilada.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA 11) Recibimos el filtrado en vasos y extraemos una alícuota de 5ml. UNALM Página 11 . la solución tiene que pasar de rosado a violeta. y apuntamos el gasto. 1 ml de NaOH 4N y una pizca de Purpurato de NH4 13) Se realiza la titulación con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA). CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA RECOMENDACIONES: Cada vez que lavemos un instrumento se debe hacer con agua destilada.I.C. acaso es mas rápido.7 ml Ca en 20 CIC ml Ca en ml (meq/100 5ml (5g suelo) gsuelo) 0. Tener cuidado al titular. en horizontes superiores veinte veces mas que en horizontes inferiores y en suelos con alta cantidad de arcilla y humus hay considerable C.I. Para que las operaciones sean más exactas.A. en la arena y el limo la C. Según E. en lo que si concuerdan todos es en la importancia de conocer esta característica y es para medir el grado de fertilidad. en cambio nos define la C.456 9. porque en el laboratorio nos tomo mucho tiempo realizarlo.02 0.C.C en el suelo donde nos llamo la atención el uso de alcohol al momento del lavado.056 0. como la capacidad de retener cierto numero de equivalentes de cationes metálicos. RESULTADOS: GASTO VERSENATO 0.E. definición que es cercana a los otros autores.I. “QUIMICA DEL SUELO” encontramos otro método de hallar la C.02N (ml) Problema 2. hay mayor C. sobre todo en esta experiencia.12 NORMALIDAD 0.114 0. ya que el agua potable común tiene muchos cationes. FITZ PATRICK “INTRODUCCION A LA CIENCIA DE LOS SUELOS y C. se debería utilizar una balanza digital para calcular el peso. UNALM Página 12 . para obtener el verdadero gasto de EDTA.I.02 DISCUSIONES: Según la bibliografía revisada podemos apreciar que en el libro de BOHN HIRINCH L.I. SORIANO SOTO “PRACTICAS DE EDAFOLOGIA Y CLIMATOLOGIA”.C pues tienen mas área superficial para la adsorción de agua y iones. una duda al aire fue saber en que afectaba el alcohol en este proceso.C es insignificante.224 4.8 SUELO Arena 5. hacer las pruebas con Oxalato de Amonio. MILLAR “Fundamentos de la ciencia del suelo. Asegurarnos que el suelo este bien lavado.48 0. 201-202. Impreso en México 1996. Pág.) es muy importante. Impreso en México.Primera Edición 1993. E. Cap.I.Pág. pues nos ayuda a determinar la fertilidad de un suelo. UNALM Página 13 . Pág. puede tomar mucho tiempo pero una vez realizado este proceso. Editorial Trillas. QUÍMICA DEL SUELO. 74-76.A FitzPatrick. Millar. 4 Propiedades del Suelo. México septiembre del 2004. 5ta edición diciembre de 1975. 130. Alfaomega Grupo Editor. se resalta que debido a que los suelos con alto porcentaje de arcilla y humus. PRÁCTICAS DE EDAFOLOGÍA Y CLIMATOLOGÍA. si este esta listo para poder realizar una actividad agrícola o forestal. Primera edición. esto les permite tener mayor posibilidad de retener agua e iones que facilitaran el crecimiento de la vegetación. 200-203. Cap. Compañía Editorial Continental. 6 Retención Catiónica. Impreso en México. el resto de los pasos son mas agiles.V. BIBLIOGRAFÍA: INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE LOS SUELOS. FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA DEL SUELO. pues ellos tienen un área superficial mayor a los que poseen limo y arena. Editorial Limusa S. BOHN Hinrich L. Cap. en el laboratorio el método es sencillo pero algo tedioso pues el proceso de lavado es lento. o si hace falta que sufra algún proceso de mejoramiento.A de C. Pág. Soriano Soto Ma.C. son los mas aptos para realizar una plantación.CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO-LABORATORIO DE EDAFOLOGÍA CONCLUSIONES En el estudio de los suelos la medida de la capacidad de intercambio catiónico (C. C. 7 Propiedades químicas y mineralógicas de los suelos.E. Práctica 18 Capacidad de Intercambio Catiónico.