INFORME CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO (CIC) - EDAFOLOGIA

“Año del Buen Servicio al Ciudadano”“INFORME DE LABORATORIO N° 7” CIC (Capacidad de Intercambio Catiónico) - MIEMBROS: - León Mamani Frank - Pineda Urquiza Melissa - Ramos Mendoza Aldair - Flores Aguilar Helen - Tintaya Ccassa Royer - DOCENTE: Mg. Ing. Edgar Avelino Marcelino Tarrmeño UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR Ingenieria Ambiental, EDAFOLOGIA, V ciclo, GRUPO A Lima-Perú (2017) INDICE I. INTRODUCCION ............................................................................................................ 1 II. OBJETIVOS .................................................................................................................... 2 III. MARCO TEORICO ...................................................................................................... 2 3.1. Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) ............................................................. 2 3.2. Origen de las propiedades de Intercambio Catiónico .............................................. 3 3.2.1. Carga fija o permanente ......................................................................................... 4 3.3. Micela ............................................................................................................................ 5 IV. REPORTE DE PRACTICA ........................................................................................ 12 A) METODO DEL ACETATO DE AMONIO ............................................................... 12 4.1. MATERIALES Y EQUIPOS ................................................................................... 12 4.2. PROCEDIMIENTOS ................................................................................................ 13 4.3. CALCULOS Y RESULTADOS ............................................................................... 13 4.4. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS ...................................... 14 4.5. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 14 4.6. DISCUSIONES .......................................................................................................... 14 4.7. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 15 V. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ........................................................................ 16 VI. ANEXOS ....................................................................................................................... 17 6.1. CUESTIONARIO ...................................................................................................... 17 6.2. PANEL DE FOTOGRAFIA ..................................................................................... 26 Interviene en los procesos de floculación-dispersión de las arcillas y de por consiguiente en el desarrollo de la estructura y en la estabilidad de los agregados. La CIC de un suelo variara de horizonte a horizonte y en cada uno de ellos dependerá del contenido y tipo de minerales de arcilla y de los componentes orgánicos. de suelo (me/100g). las cuales le permiten adsorber iones cargados positivamente (cationes) de la fase liquida del suelo. etc. K+.kg-1de suelo. en la actualidad todavía se utiliza la expresión miliequivalentes por 100g. La Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) es definido como la suma total de los cationes intercambiables que un suelo pueda adsorber. 1 I. y la fase solida pude liberar al mismo tiempo otros iones hasta establecer un equilibrio entre la fase sólida y la fase liquida. La CIC es expresada en términos de moles de carga positiva adsorbida por unidad de masa. La propiedad del suelo de poder intercambiar iones en la interface solido-liquido tiene grandes repercusiones en el compartimiento del suelo: Controla la disponibilidad de nutrientes para las plantas. . INTRODUCCION Los componentes sólidos del suelo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (SI) es centimoles de carga positiva por kilogramo de suelo cmol (+). Ca+2. inorgánicos (arcillas) y orgánicos (materia orgánica) poseen cargas negativas en su superficie. Mg+2. Este proceso es reversible. sin embargo. Determina el rol del suelo como depurador natural al permitir la retención de elementos contaminantes incorporados al suelo. 2015) Intercambio de cationes: Son procesos reversibles por los cuales las partículas sólidas del suelo. (Thompson. NH4 etc. (Hang. Estos serán intercambiados por otros cationes o iones de hidrógeno presentes en la solución del suelo y liberados por las raíces. consiste entre lo cationes adsorbidos sobre las superficies cargadas y los cationes de la solución del suelo. estableciéndose el equilibrio entre ambos. 2012) Definiéndose como: “La Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) es una medida de cantidad de cargas negativas presentes en las superficies de los minerales y componentes orgánicos del suelo (arcilla.1) Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) Es la cantidad de cationes que el complejo de cambio puede intercambiar con la solución del suelo (predominante en suelos de regiones templadas). III. Es un proceso dinámico que se desarrolla en la superficie de las partículas.”(FAO. MARCO TEORICO 3. 2 II.). Como los iones adsorbidos quedan en posición asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas El mecanismo de intercambio de cationes. por un método adecuado. la capacidad de intercambio catiónico del suelo problema y compararlo con un suelo de características conocidas. Na. adsorben iones de la fase líquida liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes. OBJETIVOS  Determinar. materia orgánica o sustancias húmicas) y representa la cantidad de cationes que las superficies pueden retener (Ca. 2002) . Mg. K. la variable o pH dependiente. (Capacidad de intercambio catiónico.org. De suelo. Por ejemplo. Esto hace que la época y las dosis de aplicación sean importantes consideraciones al planificar un programa de fertilización. no es muy aconsejable aplicar K en suelos muy arenosos en medio de la estación lluviosa cuando las precipitaciones pueden ser altas e intensas. Por ejemplo. Así un suelo con una CIC de 15 meq/100gr. Las aplicaciones de K se deben fraccionar (dividir) para prevenir pérdidas de lixiviación y erosión. especialmente en los trópicos húmedos. Los suelos arenosos. con niveles de materia orgánica a menudo altos. Al peso de 1mg. este elemento tiene un peso atómico de 40gr. los valores de CIC pueden ser notablemente altos. De suelo. Cada ión de Ca tiene 2 cargas y así es equivalente a 2 H. De hidrógeno.2) Origen de las propiedades de Intercambio catiónico La formación de carga de los intercambiadores del suelo puede tener dos orígenes: carga permanente o fija y carga variable o pH dependiente. Los suelos arcillosos con una alta CIC pueden retener una gran cantidad de cationes y prevenir la pérdida potencial por lixiviación (percolación). indica que puede retener 15 mg de H o el peso equivalente de otro catión cada 100 gr. 3 La capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) se expresa en miliequivalentes (meq) por cada 100 gr de suelo correspondiendo un meq. (Bosque natural. indica que otros iones también pueden ser expresados en términos de miliequivalente. consideremos al calcio (Ca). Conviene determinar esta palabra equivalente. En los sitios donde el suelo es menos meteorizado. (Práctica de Laboratorio de Edafología.2015) 3. con baja CIC retienen cantidades más pequeñas de cationes.2015) Los valores de CIC son bajos en los lugares donde los suelos son muy meteorizados y tienen contenidos también bajos de materia orgánica. En los minerales arcillosos predomina la carga fija o permanente. 2017) . mientras que en los complejos húmicos. También es importante el fraccionar las aplicaciones de N para poder reducir notablemente las pérdidas por lixiviación y al mismo tiempo entregar este nutriente a las plantas en las épocas de mayor demanda. en comparación del H que tiene sólo 1gr. como en el grupo de las esmectitas. (Práctica de Laboratorio de Edafología.  Minerales 2:1. Alta CIC. el espacio interior (ver capítulo de minerales). 2017) . La superficie activa de las arcillas puede comprender. 2017)  Minerales 1:1. llamado capacidad de intercambio catiónica (CIC). K+ . la CIC resultante es media. La consecuencia de la sustitución isomórfica es la generación de una carga fija negativa que se traslada a la superficie activa de las arcillas. esmectitas.  Minerales 2:1. Se produce por sustitución isomórfica de: • Al3+ por Si4+ en tetraedros. Como el potasio. illitas. alta sustitución isomórfica en tetraedros. Se presentan los valores promedios de CIC en algunos materiales inorgánicos. en estos casos este aumento de superficie se corresponde con un aumento de carga fija negativa y de la CIC.1) Carga fija o permanente. La CIC aumenta cuando se abren los espacios interiores por pérdida del K retenido. caolinitas. Es por ello que la carga de los suelos es preferencialmente negativa y el intercambio es preferencialmente Intercambio de Cationes. orgánicos de suelos: (Práctica de Laboratorio de Edafología. 4 3. alta sustitución isomórfica en octaedros y alta superficie específica.2. se fija entre paquetes neutralizando las cargas y cerrando el espacio interno. Es propio de las arcillas silicatadas del suelo. • Mg2+ o Fe2+ por Al3+ en octaedros. baja sustitución isomórfica por lo tanto baja carga negativa y baja CIC. como las grasas) la composición química es predominantemente carbón.net/edafoIPA/intercambio-ionico. 2017 3. Se le considera como un anión. potasio o sodio. Cuando en el Humus se forman las partículas llamadas micelas (conjunto de moléculas que constituyen el mecanismo por el cual el jabón solubiliza las moléculas insolubles en agua.3) Micela Denominada también complejo arcillo – húmico. 2014) . cuyas superficies se encuentran cargadas negativamente.slideshare. nitrógeno y oxígeno. 5 Figura N° 1: Efecto de la ganancia y pérdida de K+ entre láminas sobre la capacidad Fuente: s. Por definición química. Los iones de hidrógeno que residen en compuestos en la superficie de la micela se pueden desplazar por otros cationes tales como calcio. hidrógeno. magnesio. que constituyen el complejo de cambio. (Lombricor sca. el compuesto que contiene el hidrógeno desplazable es… por lo tanto un ácido húmico. En el siguiente cuadro se presentan valores de la Capacidad de Intercambio Catiónico de algunos tipos de arcillas y del humus. son los coloides orgánicos (humus) e inorgánicos (arcillas e hidróxidos). 2002).. estos iones disueltos tienen una solubilidad determinada por la atracción electrostática de las moléculas del agua. R. Stephen. Mientras mayor sea la CIC. “Si estos iones disueltos no son absorbidos inmediatamente por las raíces de las plantas o por los hongos. El número total de cationes que puede retener el suelo depende de la cantidad de carga negativa que está presente. corren el riesgo de ser lavados fuera de la solución del suelo” (R. Algunos de los nutrientes son el potasio y el calcio estos son cationes. F. y Delgado. (Schargel W.blogspot.Gliessman. . 1993) Las plantas para que logren su desarrollo absorben nutrientes y minerales que obtienen de la composición del suelo. y nitratos y fosfatos en forma de aniones. 6 Figura N° 2: Capacidad de Intercambio Catiónico en los tipos de Arcillas y Humus Fuente: http://amazoniaforestal. Por lo cual se recurre al comportamiento del intercambio catiónico para descubrir las características que poseen nuestro suelo. Más cationes puede retener el suelo. 2017 Conocer la capacidad de intercambio catiónico permite un adecuado manejo del suelo y una buena toma de decisiones. 1990). (Núñez J.pe. se le denomina capacidad de intercambio catiónico CIC. 2002) Las partículas que conforman la textura del suelo está conformado por cargas negativas. Stephen.Gliessman. pH. También ocurre una absorción en la cual se retienen cationes en la parte inter-intralaminar. 2002) . […]. es arenoso y pobre en materia orgánica. Stephen. siendo este de gran vitalidad para que se mantenga la fertilidad y el desarrollo del cultivo a tener. (R. entre otros factores. Stephen. En general los iones divalentes y trivalentes son más fuertemente atraídos que los iones monovalentes.Gliessman. ocurriendo en la superficie del suelo. las cuales atraen iones positivos que son de tamaños pequeños y muy móviles. Jorge. 2002) Es por lo cual cuando se hacen prácticas agrícolas los contenidos de materia orgánica disminuyen en el suelo. Stephen. 2002) “El tipo de ión (catión) adsorbido por una arcilla dependerá de sus características. Es por lo cual si un suelo posee un nivel bajo de CIC nos indica que hay una baja habilidad de retener nutrientes.Gliessman. (Núñez Solís. disponibilidad de nutrientes para la planta. Jorge. (R. previniendo de la lixiviación de nutrientes y permitiendo a las plantas tener adecuada nutrición. 7 La CIC nos ayudará a definir la habilidad de nuestros suelos para retener cationes.Gliessman. Un tercer factor es la concentración del ión en la solución del suelo” (Núñez Solís.”(R. 2002) “La materia orgánica en forma de humus es varias veces más efectiva que la arcilla para incrementar la CIC. Es por lo cual muchos especialistas suelen llamar sorción al proceso de retención de cationes que ocurre en las arcillas. 2002) Se puede decir que el mecanismo de retener iones se le llama adsorción. ya que posee una superficie más extensa en cuanto a la relación área/volumen (por lo tanto más sitios de adsorción) y porque su naturaleza es coloidal” (R. Un segundo factor que influye en la adsorción selectiva se debe al radio iónico y al grado de hidratación consecuente del ión. “La cantidad de sitios disponibles en las micelas para enlazar los iones positivos determina lo que se llama capacidad de intercambio catiónico del suelo […] Entre más alto sea el CIC más capacidad tiene el suelo para retener e intercambiar cationes. ”(Porta. et al. 2003) . (R. tales como los nitratos. siendo componentes de la fertilidad del suelo. et al. 2002) Cuando el suelo se encuentra en un pH ácido. Stephen. et al. los puentes suelen asociarse con los iones hidrógenos con grupos funcionales hidroxilo. la amplitud del intervalo de valores se debe a los múltiples factores que influyen en la aparición de la carga: tamaño de partículas. et al. 2003) “La CIC de los principales coloides del suelo evidencia grandes diferencias de unos a otros debido al distinto origen de la carga y. que son importantes para el crecimiento y desarrollo de las plantas. (Porta. 2003) El CIC al variar según el horizonte se encuentre en análisis.”(Porta. lo que se hace notorio en aquellos horizontes con una proporción elevada de cargas variables. “Dado que la carga negativa neta procede de cargas permanentes y de cargas variables. la disponibilidad de nutrientes. de la mineralización de materia orgánica y de aportes externos superficiales y subterráneas. “Los cationes intercambiables proceden de la meteorización del material originario. 8 “Los iones negativos. cristalinidad y tiempo de tratamiento.Gliessman. cada uno de ellos dependerá del tipo y contenido de los minerales de arcilla y componentes orgánicos que posee. Esta acidez afecta a la retención de iones del suelo y en poco tiempo. 2003) Se dice que cuando un suelo es ácido. la CIC depende del pH. el valor del CIC será menor si se determina al pH del suelo utilizando soluciones tamponadas de un mayor valor de pH. para un mismo cambiador.” (Porta. fosfatos y sulfatos están comúnmente absorbidos a las micelas de las arcillas mediante los iones “puentes”. pe.blogspot. 9 Figura N° 3: Visión esquemática del intercambio catiónico Fuente: http://amazoniaforestal. CIC. 2017 Figura N° 4: Equilibrio entre los cationes intercambiables y la solución del suelo. 2017 . Fuente: Práctica de Laboratorio de Edafología. net.slideshare. Fuente: https://es. 2017 .slideshare.net. 10 Figura N° 5: Influencia de diferencias catiónicas (valencias y tamaño del ión hidratado) en el desplazamiento de iones. 2017 Figura N°6: Variación de cargas con el pH Fuente: es. 2012) Figura N° 7: Intercambio catiónico en la raíz de una planta Fuente: es. debe ocurrir un intercambio catiónico. (Mg2+) y (Ca2+) a la solución del suelo quedando disponibles para la absorción por las raíces.com/document/142890756/CAPACIDAD-DE-INTERCAMBIO- CATIONICO. Para que los cationes puedan ser absorbidos por las raíces de las plantas. lo que se logra con protones (H+) presentes en las olución del suelo producto de la ionización del ácido carbónico y del bombeado por las raíces. 11 Los suelos constituyen la fuente de nutrición de las plantas terrestres. 2017 . . que provienen de las raíces o del ácido carbónico (H2CO3). (Puza. la cual depende de la presencia de partículas de arcilla. Los protones se unen entonces a las partículas de arcilla y seliberan los cationes (K +). magnesio (Mg2+) y calcio (Ca2+) están cargados positivamente y son atraídos por las cargas negativas de las partículas de arcilla. Los cationes potasio (K +). Vamos a mostrar un ejemplo de lo que ocurre con el catión potasio (K +) y los protones (H+).scribd. 0.  Pipeta graduada de 25 mL. pH 7.  Ácido clorhídrico 0.  Solución de KCl 1N  Formaldehido  Fenolftaleína  Vasos de 200 mL.  Alcohol metílico.1 N.  Hidróxido de sodio 0.1.  Buretas de 25 mL. MATERIALES Y EQUIPOS  Acetato de Amonio 1N. 12 IV.  Embudos de tallo largo. .  Balanza.1 N.  Papel filtro. REPORTE DE PRÁCTICA A) METODO DEL ACETATO DE AMONIO 4. f) Titular el ácido con NaOH 0. 𝟎𝟒 − − − − − 𝟏. d) Del filtrado final tomar 25 mL e) Agregar 3mL de Formaldehido al 37% más 2 a 3 gotas de Fenolftaleína.02N: 2ml 𝒎𝒆𝒒 𝟐𝒎𝑳 × 𝟎. 𝟐 𝟏𝟎𝟎𝒈𝒓 . 4. PROCEDIMIENTOS a) Se pesaron 2.5g de muestra de suelo. 𝟎𝟐𝑵 = 𝟎. c) Lavar el suelo con 25 ml de alcohol etílico para eliminar el exceso de amonio y agregar KCl 0.02N. que se colocaron dentro de un embudo con papel filtro preparado.2. CALCULOS Y RESULTADOS Peso del suelo: 2. con ayuda de una probeta.1N para eliminar todo el ion amonio del sitio de cambio (Recepción en recipiente limpio). 13 4. completando 50 ml. 𝟐𝟓𝒈𝒓 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒐 𝑿 − − − − − 𝟏𝟎𝟎𝒈𝒓 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒐 𝒎𝒆𝒒 𝑪𝑰𝑪: 𝑿 = 𝟑.0.5 g Gato de Na(OH) 0. luego se lavó con acetato de amonio 1N pH 7. b) Se procedió en agregar 50 ml de agua de a pocos a la muestra.3. 𝟎𝟒 𝒈 𝟎. puede incrementar la carga variable de los suelos ácidos y por tanto aumenta su CIC o. .6. según artículos e informes estudiados.5. 14 4. DISCUSIONES  De acuerdo a la CIC (3. poco fértil. CONCLUSIONES  Se deduce por esta propiedad química del suelo que la cantidad total de cargas negativas que están disponibles en nuestra muestra es baja. que el Acetato de amonio pH 7 presenta varias dificultades debido a que el NH4.  Esto se debe posiblemente. Es decir. en el caso de los suelos con presencia de carbonatos.2 meq/100 gr) obtenida en práctica y la textura de la muestra (Franco arenoso) no coincide con los valores correctos establecidos en el rango de CIC ya que para dicho tipo de textura corresponde de 5 -10 meq/100 gr.  Esto también nos da a conocer que la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) de la muestra estudiada determina la baja retención e intercambiabilidad de los nutrientes en el metabolismo de las plantas y microorganismos. También se puede definir que el número total de cationes intercambiables capaz de retener (cantidad total de carga negativa) es muy poca.4. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS  El resultado obtenido en cálculos corresponde a una baja capacidad catiónica. 4. disuelve estos con lo cual. se sobrestiman los valores de las bases cambiables. 4. El Acetato de sodio a pH 8. se sobrestiman los valores de las bases cambiables.  El Acetato de Amonio pH 7. 15 Por lo expuesto anteriormente. presenta varias dificultades debido a que el NH4-. en los suelos con presencia de carbonatos. disuelve estos con lo cual. puede formar complejos de superficie de esfera interna con las arcillas 2:1.7. lo cual ocasiona imprecisión en los resultados. Por otro lado.2 también presenta estos inconvenientes (Bosque natural. se discute la posible presencia de carbonatos en nuestra muestra explicando la baja CIC obtenida. incrementa la carga variable de los suelos ácidos y por tanto aumenta su CIC. Esto hace que nuestro trabajo en laboratorio se cuestione ya que como menciona este autor el NH4 hace que incremente la carga. De acuerdo a las variables de la determinación de CIC (composición de solución.2015). En segundo lugar.  La titulación debe realizarse con sumo cuidado ya que un error en ella se propagará y el resultado de la CIC podría no ser la real . selectividad de complejo de cambio) se puede escoger el método más eficiente y garantizar la obtención real de CIC. 4.  Tener cuidado al momento de lavar el suelo ya que el exceso hace que se pierdan los cationes. concentración de solución intermicelar. RECOMENDACIONES  Actualmente existen diferentes metodologías para el cálculo de CIC de un suelo.org. Edafología.org/soils-portal/levantamiento-de-suelos/propiedades-del- suelo/propiedades-quimicas/es/  Jaime Porta Casanellas. Costa Rica  Bosque natural.  FAO. Capacidad de Intercambio catiónico.ar/edafologia/files/2013/08/CIC-2012. 1990. Fundamentos de edafología.. Características y manejo de los suelos utilizados en la producción de carne en Venezuela.blogspot. Peña de Borsotti.org.  Núñez J. Costa Rica: LITOCAT. N.edu. (2003).ucc. Gliessman. Recuperado de: https://es. Propiedades Químicas. Capacidad de intercambio catiónico. Recuperado de http://amazoniaforestal. Capacidad de Intercambio catiónica (CI). In Plasse. Práctica de Laboratorio de Edafología: Capacidad de Intercambio catiónico. VI Cursillo sobre Bovinos de Carne. R. Edafología para la agricultura y el medio ambiente. F. Agroecología: procesos ecológicos en agricultura sostenible.pdf.pe/2011/10/capacidad-de-intercambio-cationico- del. Recuperado de: http://blog.scribd.html  Velázquez y Figueroa (2015).  Schargel W.fao... Maracay. eds. (2002). 1993. 01/11/2015.  Alva et al. Recuperado de: file:///C:/Users/Usuario/Downloads/318686219- Capacidad-de-Intercambio-Cationico-Edafologia. 2017. parte I. 16 V. Susan (2012). y Delgado. D.pdf . Universidad Científica del Sur. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  Stephen R. FCV-UCV. Madrid: Mundi-Prensa Libros. Editorial EUED.com/document/352637157/INFORME-8-CIC  Hang. 2015. de FAO Sitio web: http://www. (2015). CUESTIONARIO a) Explique brevemente las fuentes de carga eléctrica en el suelo. mayor que la de los suelos con un bajo contenido de materia orgánica. El segundo origen de cargas negativas es la sustitución de un átomo por otro dentro de la red cristalina. Por otro lado. Por lo que los suelos con un alto contenido de materia orgánica presentan por lo general una C. . El origen de las cargas en el suelo. M.I. ANEXOS 6. como antes se explicó.1. Thompson. Fe y Al (Cargas negativas). R.I. Recuperado de: https://es. se debe a: .Los óxidos e hidróxidos de Si. es decir las superficies externas de los minerales tienen expuestos grupos oxidrilos que actúan como lugares de cambio.Sustitución iónica en los minerales arcillosos (Cargas negativas).La materia orgánica (Cargas negativas). A. El H de estos radicales OH se separan ligeramente y la superficie coloidal de la izquierda queda con una carga negativa. el pH del suelo afecta a la C. 17  L.scribd.com/document/142890756/CAPACIDAD-DE-INTERCAMBIO- CATIONICO VI.pe/bitstream/handle/UNSA/3274/QUroalra.pdf?sequence =1&isAllowed=y  Puza Gloria (2012). llevada por el O. Barcelona . Recuperado de: http://repositorio. F.unsa. Editorial Reverte S. Troeh.edu.España 2002. Los Suelos y su Fertilidad 4aed. .C. ya que los suelos altamente ácidos retienen un alto porcentaje de iones hidrógeno. mientras que los . Se puede dar dos casos: por bordes de los cristales expuestos.C. Capacidad de Intercambio catiónico CIC. I. las cargas eléctricas negativas. en contraste. (Academia. son diferentes. los óxidos e hidróxidos de fierro y aluminio que se forman en los suelos ácidos de regiones tropicales. La textura del suelo (concentración de arcillas) también afecta a la C.C. proceso que se conoce como sustitución isomórfica. El origen de las cargas eléctricas de los coloides del suelo. 2014) b) ¿Cómo se generan las cargas en el coloide orgánico? Las cargas eléctricas pueden ser positivas y negativas y en correspondencia con ellas se produce respectivamente la capacidad de intercambio aniónica y catiónica. Así. presentan cargas eléctricas negativas. en las arcillas coloidales de origen mineral. tienen cargas positivas. por consiguiente. presentan cargas negativas. sin embargo. Pero de nuevo. para transformarse en coloide mineral y como tal favorece la formación de agregados en el suelo.I. dada que su naturaleza es diferente también. los suelos arcillosos o tronco arcillosos muestran valores altos y deseables de C. como ya se dijo anteriormente. lo cual reafirma su naturaleza rocosa. la arcilla de menor tamaño. atraen iones de carga positiva. Ésta última es la que domina en los suelos. indicio de que las arcillas han dejado de ser rocas. . ya que las arcillas y el humus que son los coloides más difundidos en los suelos. por consiguiente. Así. 18 suelos que poseen un pH favorable de 6 a 8 (neutro) tienen un alto porcentaje de iones calcio retenido.C. desarrollan la capacidad de intercambio aniónico. la cual se muestra en la imagen que siguiente. la materia orgánica juega un papel vital en la textura del suelo. Las arenas y limos no presentan cargas eléctricas. se generan en el momento de la formación del mineral arcilloso. potasio). Las arenas son partículas más grandes con muy baja CIC. Las arcillas son partículas más pequeñas con carga negativa que atraen a los cationes (sodio. 19 Figura N° 8: Origen de la carga negativa de la arcilla del suelo Fuente: (blogspot. entre más pequeñas sean estas partículas. (Intagri. un suelo con buena cantidad de Materia Orgánica tiene también una alta Capacidad de Intercambio Catiónico y de allí su fertilidad. pues tienen poca superficie específica. hay más superficie expuesta y por ende mayor capacidad de intercambio catiónico. magnesio. 2013) c) ¿Qué relación guarda la textura del suelo con la Capacidad de Intercambio Catiónico? La textura en otras palabras se refiere al tamaño de las partículas del suelo. 2016) . calcio. Asimismo. Normalmente los suelos que presentan carga dependiente del pH. La carga positiva desarrollada a pH bajo (ácido) y el exceso de carga negativa desarrollada a pH alto (alcalino) se llama carga dependiente del pH. Entre los sólidos del suelo capaces de generar carga dependiente del pH están los silicatos laminares. el alofán y la materia orgánica. La carga que se desarrolla a partir de estos grupos funcionales depende principalmente del pH de la solución. e) Defina y explique la carga dependiente del pH. los óxidos e hidróxidos. si se determina la carga superficial a distintos valores de pH. La sustitución isomórfica influye en la capacidad de intercambio catiónico mediante la formación de cargas y como la sustitución isomórfica no es afectada por el PH. el cual regula el grado de protonación o desprotonación del grupo funcional. entonces se dice que la SI provee cargas permanentes por lo tanto es más estable. desprotonación o protonación de las superficies de los óxidos e hidróxidos de Fe y . generalmente Na+ y C1-. La carga dependiente del pH se origina por ganancia o pérdida de H+ de los grupos funcionales sobre las superficies de los sólidos del suelo. midiendo la adsorción de un catión y de un anión determinados. como en la ionización. se encuentra que al pasar de pH ácido a alcalino la adsorción del anión tiende a cero mientras que la del catión aumenta a medida que el pH se hace más alcalino. Los grupos funcionales incluyen hidróxidos [-OH) carboxilos [-COOH) fenoles [-C6H40H) y aminas [-NH2). 20 d) ¿Qué es sustitución isomórfica y cómo influye en la Capacidad de Intercambio Catiónico del suelo? La sustitución isomórfica se trata del desplazamiento de sílice por un elemento de un diámetro ligeramente superior (aluminio) al momento de la formación del tetraedro. La pérdida o ganancia de iones H+ puede ocurrir por: ionización de los grupos silanol y aluminol. también presentan carga dependiente de la concentración de electrolito y por ello se habla de carga dependiente del pH y de la concentración de electrolito. En cierto tipo de suelos. la carga .5 al grupo SiOH. Jackson citado por Bohn et al (1979). Los ácidos débiles están disociados en un 50% cuando el pH del medio es igual a sus pKa. su contribución a la carga negativa del suelo es mínima dentro del rango de pH normal en los suelos agrícolas.5. la cantidad de superficie en los bordes de los minerales 2:1 es pequeña respecto de la superficie basal (planar).0 al grupo Al (OH2). los grupos funcionales son débilmente acídicos y se disocian solamente a pH alto. 21 Al. La carga total del suelo es la suma algebraica de sus cargas positivas y negativas. aumentando el área relativa de los bordes en relación con el área planar basal. tales como la montmorillonita. Así. de 7. por lo tanto. imogolita y para-alofán. estaría disociado en un 50 % a pH 9. y 9. la presencia de alofán. las variaciones en la carga dependiente del pH en los silicatos laminares están más asociados con la protonación y desprotonación reversibles de los grupos AlOH expuestos. Por otro lado. y por la desprotonación de grupos orgánicos. La contribución relativa de la carga permanente y de la carga dependiente del pH depende de la composición del coloide y del ambiente iónico en el cual se formó el suelo. La caolinita tiene carga dependiente del pH en los bordes cristalinos.5. en el caso del grupo silanol con un pKa de 9. En los minerales tipo 2:1.0 al grupo (A1-OH-Si)+0.5. la que se generaría por protonación o desprotonación de los grupos aluminol (-AlOH) y silanol (-SiOH) superficiales. La contribución de los grupos OH de los bordes a la carga dependiente del pH se relaciona tanto con la acidez de los grupos de los bordes como con el área superficial de los bordes. Las dimensiones de las partículas en el plano horizontal (a-b) son 10 a 20 veces mayores que las dimensiones en el plano vertical (c). Además. Por lo tanto. Los iones hidroxilo expuestos sobre las superficies planares de los minerales también se caracterizan por los altos valores de PKa y contribuyen a la carga dependiente del pH solamente a pH muy alto. Para caracterizar la acidez de dichos grupos. la caolinita tiende a apilarse en la dirección c. asignó valores de pKa de 5. Dado el alto valor del pKa de los grupos SiOH. tienen cargas dependientes del pH. 2011) f) ¿En qué suelo ocurre el intercambio aniónico? ¿Bajo qué condiciones? En el fenómeno de intercambio. en suelos con alto contenido de alofan. . Los aniones retenidos son intercambiables. Fe)-OH.+ H+ Protonado = (Al. El fenómeno se ilustra mediante la siguiente reacción. Suelos con coloides cargados positivamente. Para la existencia de estas cargas. Estos materiales están como recubrimientos y entre las láminas de las arcillas minerales cristalinas. (Amazoniaforestal. aún en valores menos ácidos. sesquióxidos la adsorción se vuelve importante. adsorben aniones como nitratos y cloruros mientras que el calcio. como de adsorción. Las cargas para los cambios de aniones se originan por la adición de protones a la superficie de grupos del tipo de (Al.OH. ricos en óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio. Fe) OH2 + Anión Los hidroxilos toman átomos de hidrógeno (protones) o son protonados. magnesio y el potasio son susceptibles para el lavaje. Los suelos altamente meteorizados. mientras que un 50% o más de la carga desarrollada en las arcillas y minerales 1:1 pueden ser dependientes del pH. existen fuerzas electroestáticas. el suelo debe ser fuertemente ácido en el caso de minerales cristalinos. Al exponerse a la humedad sus superficies se hidroxilan. Fe) . Las cargas se desarrollan sobre estas superficies hidroxiladas ya sea por disociación anfotérica de los grupos hidroxilo superficiales o por adsorción de iones H+ u OH-. en suelos ácidos altamente meteorizados: (Al. 22 dependiente del pH es más importante para la caolinita que para las esmectitas o vermiculitas. Como regla sólo un 5 a 10% de la carga negativa sobre los silicatos laminares es dependiente del pH. la textura solo me da una idea de la cantidad de arena. Por las altas precipitaciones estos suelos están en constante lavaje y los nutrientes como k. limo y arcilla que tiene el suelo en estudio.5 meq c) meq = (100g * 7. El CIC de la costa es mayor por las bajas precipitaciones y porque la sustitución isomórfica tiene más tiempo de sobrevivencia en esta zona. son susceptibles a este lavaje se pierden en capas inferiores (material eluviado).5 meq) /50g eq= 15 meq La CIC del suelo es 15 meq h) Se tienen dos suelos de textura semejante.15 g de Ca++ ¿Cuál es la CIC del suelo? a) eq= 40/2= 2g meq=2 mg b) meq= (150mg * 1meq) /20mg eq= 7. . Ca etc. en la selva se da todo lo contrario. 23 g) Una muestra de 50 g de suelo se satura con 0. pero no me dice que clase de arcilla poseedor eso no puedo considerar que suelo de costa y selva de texturas semejantes tengan igual CIC. uno proveniente de costa y la otra de selva ¿esperaría Ud. estos suelos presentan un CIC muy bajo. que presentaran CIC diferente? ¿Por qué? No. En cambio. Mg. . Exprese estos cationes cambiables en Kg/Ha del elemento. 24 i) Complete el siguiente cuadro: ESTRUCTURA LUGAR DONDE SE cmol (+).4.8 meq/100g ocupados por: Ca = 12.kg-1 COLOIDE CRISTALINA GENERA LA SUSTITUCION COLOIDE ISOMORFICA Caolinita 1:1 Capa Octaédrica 3-15 Montmorillonita 2:1 Capa tetraédrica 80-120 Vermiculita 2:1 Capa tetraédrica 100 – 150 Illita 2:1 Capa tetraédrica 20-50 Clorita 2:2 Capa Octaédrica 10-40 Humus (M.2 meq/100g respectivamente.2000T 9600kg Ca/ha Mg: 2.3g Peso Atómico ..24 y Na =0.100g 480mg………100g 480g……1000kg 480kg…..3. K = 0.0. Peso ha = 2000 TM Ca: 40g Peso Atómico 12me Ca………100g 12(40) mg…….O. Mg =1.100T 9600kg…….) MO Capa Octaédrica 100-3000 j) En el análisis se un suelo del Valle de Pativilca se obtiene una CIC de 13. 24me K……100g 0..8kg…2000T 625..3(24.3) mg……100g 31.68kg….1) mg……100g 9.1000kg 4.2(22.384mg….100T 625.2000T 91.100g 1.58kg……100T 91..100g 31.59g….9g Peso Atómico 0.100g 0.1000kg 31.1000kg 9.58g….6kg Na/ha ..6kg….9) mg…. 25 1.100g 4..58mg….384kg……100T 187.68kg K/ha Na: 22.1g Peso Atómico 0.2000T 187.59mg…….8kg Mg/ha K: 39.29kg….24(39.100g 9.100g 4.2me Na….3me Mg…….384g…. 26 6. 2017 . 2017 Figura N° 11: Fenolftaleína Fuente: Propia. 2017 Figura N° 10: Cloruro de Potasio (ClK) Fuente: Propia.2) PANEL DE FOTOGRAFIA Figura N° 9: Alcohol Fuente: Propia. 2017 Figura N° 13: Muestra en el embudo Fuente: Propia. 2017 Figura N° 14: Agregando agua Fuente: Propia. 2017 . 27 Figura N° 12: Formaldehido Fuente: Propia. 2017 Figura N° 17: Agregando KCl Fuente: Propia. 2017 Figura N° 16: Agregando alcohol metílico Fuente: Propia. 28 Figura N° 15: Agregando acetato de amonio (C2H7NO2) Fuente: Propia. 2017 . 2017 Figura N° 19: Agregando formaldehido Fuente: Propia. 2017 . 29 Figura N° 18: Tomando 25 mL del filtrado Fuente: Propia. 2017 Figura N° 20: Agregando unas gotas de fenolftaleína Fuente: Propia. 30 Figura N° 21: Empezando la titulación Fuente: Propia. 2017 Figura N° 22: Terminando la titulación Fuente: Propia. 2017 .