CIC SUELO.docx

DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO (CIC) Y BASES INTERCAMBIABLES

LUIS FERNANDO MERCADO JESÚS MENDOZA VERONA MANUEL FUENTES PESTANA

PRESENTADO A: ELIÉCER MIGUEL CABRALES HERRERA, Ph.D. Docente Titular Área Suelo

SUELOS II

UNIVERSIDAD DE CORDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRICOLA

PROGRAMA DE INGENIERIA AGRONOMICA

Montería- Córdoba 2019

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INTRODUCCIÓN 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, materia orgánica o sustancias húmicas) y representa la cantidad de cationes que las superficies pueden retener (Ca, Mg, Na, K, NH4 etc.). Estos serán intercambiados por otros cationes o iones de hidrogeno presentes en la solución del suelo y liberados por las raíces. El nivel de CIC indica la habilidad de suelos a retener cationes, disponibilidad y cantidad de nutrientes a la planta, su pH potencial entre otras. Un suelo con bajo CIC indica baja habilidad de retener nutrientes, arenoso o pobre en materia orgánica. La unidad de medición de CIC es en centimoles de carga por kg de suelo cmolc/kg o meq/ 100g de suelo. (FAO, 2012).

OBJETIVOS 

 

Identificar el porcentaje de las bases cambiables Ca+2, Mg+2, Na+1 y K+1 para obtener la CICe de la muestra dada. Obtener el valor de la CIC de la muestra dada. Identificar la diferencia existente entre la CIC y la CICe.







MARCO TEÓRICO

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC), es una medida de un material (coloide) para retener cationes intercambiables. Un catión es un ion que tiene carga eléctrica positiva mientras que el coloide tiene carga negativa. La capacidad de intercambio generalmente se expresa en términos de miligramos equivalentes de hidrógeno por 100 g de coloide, cuya denominación abreviada es mili equivalente por 100 gramos o meq/100 g. Por definición, se convierte en el peso de un elemento que desplaza un peso atómico de hidrógeno. hidrógen o. Los cationes de mayor importancia con relación al crecimiento de las plantas son el calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio (K), amonio (NH4+), sodio (Na) e hidrógeno (H). Los primeros cuatro son nutrientes y se encuentran involucrados directamente con el crecimiento de las plantas. El sodio y el hidrógeno tienen un pronunciado efecto en la disponibilidad de los nutrientes y la humedad. En los suelos ácidos con un pH < 5.5, una gran parte de los cationes son hidrogeno y aluminio en diversas formas. (Gutiérrez 2009).

Si la CIC está neutralizada principalmente por calcio, magnesio, potasio y sodio, se dice que está saturada de bases. Sin embargo, si los cultivos o el lixiviado han removido la mayor parte de los los cationes básicos, el suelo está bajo saturación de bases o alto en saturación ácida. Las cantidades totales de cationes ácidos relativas a la CIC son una medida de la saturación ácida. Ésta también es una medida de las necesidades de encalado de un suelo. (Calderón 2009). Según Guy Cela (2013) El Efecto del pH sobre la CIC CIC del suelo radica en la carga de algunos de los componentes del suelo que contribuyen a la CIC se ve afectada por el pH del suelo. Estos componentes tienen grupos funcionales de OH en sus superficies. El grupo OH puede liberar o absorber protones. En un alto pH, los protones se liberan de este grupo, la carga del grupo funcional se hace negativa y como resultado aumenta la CIC del suelo. Los grupos de OH están presentes en las superficies de arcilla caolinita, hidróxidos (principalmente Al e hidróxidos de Fe) y materia orgánica.







MATERIALES    

Papel filtrado Erlenmeyer Beaker Pipetas

Reactivos para la determinación de bases cambiables



   

  

Acetato de Amonio (AcNH4): Cumple la función de extraer los cationes de la muestra de suelo. Cromato: Sirve para eliminar las interferencias producidas por el Cu, Fe, Zn y Mn. NaOH: Ajustar pH a 10. Murexida: Indicador. Solución Buffer: Elevar el pH a 12, con el fin de que no se precipite como hidróxido de Magnesio. Negro de eriocromo: Indicador. Verceno: Es un agente titúlante. Agua: Factor diluyente en algunos casos

Reactivos para la determinación de CIC:

     

NaOH: Agente titúlante. Etanol: Lavar exceso de acetato de amonio. NaCl: Reemplaza las posiciones de intercambio ocupadas por el ión amonio. Formaldehído: Forma ácido metanóico. Agua: Factor diluyente en algunos casos. Fenolftaleína: Indicador.







PROCEDIMIENTO Método de acetato de amonio 1.0N PH 7 PRIMERA PARTE. 1. Se pesaron 5 gr de suelo seco, molido y tamizado. Se le agregaron 25 ml de acetato de amonio 1N. Se agito la muestra por 15 minutos.

2. Se filtró la suspensión y se recogió el filtrado en un beaker de 150 ml. No se desechó el suelo sobre el papel filtro.

3. Se tomaron 10 ml del Beaker y se le agregaron 90 ml de H2O destilada.

4. A ambas muestras se le agregaron 20 ml de agua destilada y 5 gotas de carbamato. A la muestra de Ca++ se le adicionaron 6 gotas de NaOH y a la de Ca++ + Mg++ 1 ml de Buffer. Luego le agregamos indicadores a la muestra de Ca++ se le agrego 0.3 gr de murexide y al Mg 3 gotas de negro de eriocromo. Se tituló con verseno a una concentración 0.01 N. Después de la titulación se obtuvo: Ca++

Mg++







Se agregaron 5. 50 ml/2 de etanol, el cual repartimos en dos dosis de 25 ml al suelo sobre el papel, se recogió el filtrado en un recipiente.

d e sodio (NaCl 10%), repartidos 6. Agregamos al suelo sobre el papel 50 ml/2 de cloruro de en dos dosis de 25 ml, se recogió el filtrado en un Erlenmeyer para titulación. Al filtrado se le agregaron tres gotas de fenolftaleína. Luego se tituló con NaOH 0.2 N. y la muestra paso de ser incoloro a fucsia.

RESULTADOS

La siguiente formula la utilizamos para calcular los mili equivalente por cada 100 gramos de suelo. En Ca, Mg, Na, y K.

 = 1,2 × 0,1  100/5 100/5









Dónde: 0.1 N es la concentración del NaOH Pm= peso de la muestra (5g) V ml de NaOH gastado (1.2ml)

 = 2,4%

CIC para calcio

++ =

(++ )

.   × .   ×  × 100 100  ×    = ⁄100   ×   × 

Dónde: V.vers= Volumen del verseno N.vers= Normalidad del verseno Vf= Volumen final Vam= Volumen acetato de amonio Volext= Volumen extracto tomado Valic= Volumen alícuota

++ =

0.7 × 0.01 0.01 × 100 × 100 100  × 25 3,5  = ⁄100 5.01010

CIC para (++ )







++ = 10 ⁄100 =  ++

CIC para sodio (+ )

 + =

( () ) ×  × 100 100 × 1 1 ×   1000 1000 ×   × 23 ×   

+ =

0,74() × 100 100 × 100 100  × 1 1 × 25 25 1000 × 5 × 23 23 × 10 10 + = 0.160869 ⁄100

CIC para potasio

(+ )

+ =

0,93( 0,93() ) × 100 100 × 100 100  × 1 1 × 25 1000 1000 × 5 × 39 39 × 10 10

 + = 0,119230 ⁄







importantes en agricultura los que son retenidos. Así el Calcio, el Magnesio, el Potasio y la molécula de Amonio (NH4+), no se pierden por lavado y quedan como reserva fertilizante para los cultivos. También son importantes el Hidrógeno, el Sodio y el Aluminio, cuyos efectos son más marcados en el suelo, desde el punto de vista físico-químico.

2. Considera usted que las arcillas, limo y arenas tienen igual actividad físico química. Justifique su respuesta. Las arenas, limos y arcillas no tienen la misma capacidad química, dado que estos pueden variar en gran manera en cuanto a tamaño. No es igual la superficie especifica que posee una arena frente a una arcilla, por lo que las arcillas y limos tendrán mayor número de lados por los cuales pueden ser químicamente activos a diferencia de las arenas que por poseer un tamaño significativamente mayor suelen ser monos activas químicamente. Es por esto que las arenas suelen ser relacionadas con suelos químicamente inactivos. Lo cual difiere de los suelos fértiles y mediamente fértiles que son asociados generalmente con la presencia de arcillas y limos que son más activos respectivamente.

3. Porque la C.I.C calculada en el laboratorio no es igual a la C.I.C.E. La C.I.C.E es distinta de la verdadera capacidad capa cidad de intercambio catiónico (C.I.C) en que esta evalúa el número total de puestos de carga car ga negativa mientras que la capacidad de intercambio catiónico efectiva (C.I.C.E) evalúa solamente los puestos que están ocupados. Generalmente su valor es inferior a la C.I.C.

4. Que funciones cumplen el calcio, magnesio y potasio en las plantas. Funciones del Calcio: Dentro de los roles que tiene el calcio en la planta encontramos los siguientes: * Una de las funciones principales del calcio en la planta es la de actuar formando parte de la estructura de la protopectina. * El calcio es muy importante para el desarrollo de las raíces, en las cuales ejerce una triple función multiplicación celular, crecimiento celular y neutralización de los hidrogeniones. * Regula la absorción de nitrógeno.







Funciones del potasio: El potasio tiene Roles esenciales en la planta, lo cuales se mencionaran a continuación. * Influye en la capacidad de producción del proceso de la fotosíntesis en forma directa actuando sobre los cloroplastos e indirectamente en el mecanismo de apertura y cierre de las estomas (control de la respiración de la planta). * Participa en el metabolismo de las plantas a través de la activación de enzimas. * Mejora el aprovechamiento de agua y disminuye el estrés por sequedad. * Favorece la formación de carbohidratos como azúcar y almidón. * Posibilita el transporte y el almacenamiento de carbohidratos de las hojas a los órganos de almacenaje. * Aumenta la resistencia natural de las plantas contra enfermedades, parásitos y heladas.

5. Que síntomas presenta una planta con deficiencia de calcio, magnesio y potasio. R/: Deficiencia de Calcio en las plantas: La deficiencia del calcio es generalmente causada debido a una baja disponibilidad del calcio o debido a un estrés hídrico que tiene como resultado bajas tasas de transpiración. Los síntomas de deficiencia del calcio aparecen primero en las hojas y tejidos jóvenes e incluyen hojas pequeñas y deformadas, manchas cloróticas, hojas ajadas y partidas, crecimiento deficiente, retraso en el crecimiento de raíces y daños a la fruta. La deficiencia del calcio en las plantas se reconoce por la formación de manchas amarillas, habitualmente presentan un estrecho contorno marrón muy definido. Además de esto el crecimiento se detiene y en casos extremos resultan los ápices de la planta más pequeños que no se cierran del todo. Deficiencia de Magnesio en las plantas: La deficiencia de magnesio, al igual que cualquier deficiencia, conduce a una reducción en el rendimiento. También conduce a una mayor susceptibilidad de la planta a enfermedades. Dado que el magnesio es móvil dentro de la planta, los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas inferiores y mayores. El primer síntoma es hojas pálidas, luego se presenta el amarillamiento en forma de clorosis intervenal de las hojas viejas de la planta, es el síntoma típico de estrés causado por la deficiencia de Mg. Los síntomas descritos se presentan con mucha mayor intensidad y a veces exclusivamente en hojas adultas o basales, ya que como el Mg es móvil, la planta lo moviliza hacia los tejidos nuevos. Estos síntomas







* Tolerancia disminuida a los cambios de temperatura y a estrés hídrico: la deficiencia de potasio se traduce en menos agua que circula en la planta. Como resultado, la planta será más susceptible al estrés hídrico y a cambios de temperatura. * Defoliación: si no se corrige la deficiencia, las plantas deficientes en potasio pierden sus hojas antes de lo que deberían. Este proceso es incluso más rápido si la planta está expuesta a un estrés hídrico o a temperaturas altas. Las hojas se vuelven amarillas marrones, y finalmente se caen una a una.

9. Si un suelo tiene problemas de saturación con un elemento, por e jemplo, el Magnesio, utilizaría un producto a base de sodio o aluminio para su recuperación química, ¿cuánto utilizaría? Justifique su respuesta. Se utiliza un producto a base de aluminio para su recuperación química, este intercambio ocurre gracias a la sustitución isomorfica. Las sustituciones isomórficas más frecuentes son: Si4+ Por Al3+ en las capas tetraédricas, Al3+ Por Mg2+ y Fe2+o Mn2+ En las capas octaédricas. Estas Sustituciones originan cargas negativas libres (cargas permanentes, no dependientes del pH), capaces de retener cationes como Ca2+ ,Mg2+ ,Na+ ,K+ etc.

10. Cree usted que existe alguna relación entre la C.I.C con la precipitación, pendiente, contenido de materia orgánica y pH del suelo. Justifique su respuesta. Si existe una relación entre la C.I.C y las precipitaciones, ya que cuando las precipitaciones son altas y prolongadas, en el suelo se produce una lixiviación, la cual desplaza las sustancias solubles, como las arcillas, sales, hierro, humus, etc. Al desplazar las sustancias solubles mencionadas anteriormente, la capacidad de intercambio catiónica se verá afectada negativamente. La pendiente no tiene una influencia en la capacidad de intercambio catiónico. Por otra parte el contenido de materia orgánica si tiene una influencia en la capacidad de









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