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Universidad Tecnológica MetropolitanaFacultad de Ciencias Naturales Matemáticas y del Medio Ambiente

Departamento de Química – Químico Laboratorista

ANALISIS DE SUELOS

Nombre del Profesor: Rodríguez, EdithDe La Rivera, Miguel

Fecha de laboratorio:Integrantes:

INDICE

Pág.

INTRODUCCION03

OBJETIVOS04

MARCO TEORICO 05

TOMA DE MUESTRAS DE SUELOS09

PREPARACION DE MUESTRAS DE SUELOS, SECADO Y MOLIENDA10

DETERMINACION DE MATERIA ORGANICA EN SUELOS 12

DETERMINACION DE TEXTURA EN SUELOS18

DETERMINACION DE pH Y CONDUCTIVIDAD EN SUELOS22

DISCUSION24

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CONCLUSIONES25

BIBLIOGRAFIA 26

INTRODUCCION

El suelo es la parte más superficial de la litosfera (sección más externa de la geosfera); está constituido por una mezcla variable de partículas minerales, materia orgánica, aire y una disolución acuosa. La interacción del agua con el suelo ejerce una clara influencia sobre la composición del mismo, ya que actúa como disolvente de diversos elementos minerales y como intermediaria entre el suelo y las plantas.

El suelo está en contacto directo con la atmósfera. Aun cuando su espesor es muy pequeño en relación con el resto de la geosfera, es de gran importancia para el desarrollo de la vida.

Con el desarrollo de las civilizaciones nació la agricultura y con ello el hombre dejó de ser un integrante más del paisaje, para convertirse en su principal agente de transformación, esto dio paso a la explotación del suelo produciendo alteraciones en la superficie cultivable.

La alteración del suelo como la deforestación, quema extensa de zonas vegetales, siembra y riega de forma indiscriminada provoca el rompimiento del equilibrio del ecosistema y el suelo se hace más vulnerable a la acción de la lluvia y el viento, acelerando su proceso de degradación o erosión.

En este informe, apreciaremos la importancia de los métodos utilizados para el análisis de suelos y su aplicación, obteniendo

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resultados de una muestra de suelo en particular, interpretando su contenido.

OBJETIVOS

TOMA DE MUESTRAS DE SUELOS

Aplicar las técnicas de toma de muestra de suelo.

Demostrar cómo se realiza el muestreo en el campo o parcela.

PREPARACION DE MUESTRAS DE SUELOS, SECADO Y MOLIENDA

Conocer la metodología y manejo de la muestra de suelo.

Determinar el porcentaje de humedad.

Calcular el peso de la muestra obtenida en cada tamiz.

DETERMINACION DE MATERIA ORGANICA EN SUELOS

Determinar la presencia de materia orgánica de la muestra por método nefelométrico y oxidación por vía húmeda.

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Calcular los miligramos de carbono en la muestra.

DETERMINACION DE TEXTURA EN SUELOS

Determinar la textura del suelo y a que clase pertenece la muestra.

Calcular el porcentaje de limo, arcilla y arena por el método del Hidrómetro.

DETERMINACION DE pH Y CONDUCTIVIDAD EN SUELOS

Medir el pH de la muestra de suelo con un pH metro.

Determinar la salinidad de un suelo calculando su conductividad eléctrica.

MARCO TEORICO

TOMA DE MUESTRAS DE SUELOS

Se denomina “Suelo”, a la capa superior de la superficie sólida del planeta, de espesor variable, no compacto, originado por alteraciones fisicoquímicas de la roca madre que lo precede, sumado a la influencia que tienen los seres vivos por efectos de su descomposición o de su metabolismo. En su composición destaca una porción compuesta por seres vivos como microorganismos, animales y vegetales; una compuesta por una fracción orgánica denominada humus, de forma coloidal; una porción inorgánica o mineral, compuesta por grava, arena, limo y arcilla.; y un cierta porción de aire que se encuentra retenida

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dentro de los poros que posee el sólido base del suelo, cuya distribución no es continua.

Para poder analizar un Suelo se debe primero tomar una muestra del suelo que se desea analizar. Una muestra de Suelo consiste en una mezcla de porciones de suelo tomadas al azar de un terreno homogéneo cuyo procedimiento permite a los agricultores tener un indicador excelente para el uso correcto, tanto de fertilizantes químicos como orgánicos, es decir, su objetivo principal es obtener información confiable sobre un suelo específico.

Una toma de muestra debe cumplir:

o Número suficiente de submuestras que represente el volumen total que se quiere analizar.

o Debe ser tomada al azar con respecto al volumen de análisis.

o Todas las submuestras tienen que ser de igual volumen.


La preparación de muestras de suelos consiste en realizar los análisis de suelo tamizado a 2 mm.

Para realizar el secado de una muestra se utiliza el secado al aire o estufa de aire forzado.

La estufa de aire forzado trabaja a temperatura constante (105°C) durante 6 horas para muestras de suelo. En muestras foliares la temperatura debe ser menor (no más de 75°C), ya que corresponden a muestras con contenido orgánico.

El tamizado tiene la finalidad de homogenizar la muestra de suelo una vez seca, pasarla por un mortero o molinillo y dejarla lista para llevarla al set de tamices donde se llevaran a cabo los respectivos análisis.

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La materia orgánica del suelo se compone de vegetales, animales, microorganismos, sus restos, y la materia resultante de su degradación. Normalmente representa del 1 al 6% en peso. Es de gran importancia por su influencia en la estructura, en la capacidad de retención de agua y nutrientes, y en los efectos bioquímicos de sus moléculas sobre los vegetales. Una parte considerable de la materia orgánica está formada por microorganismos, que a su vez crecen a partir de restos, o de enmiendas orgánicas. Durante el proceso degradativo, la relación C/N disminuye, resultando finalmente en el humus un contenido medio del 5% de nitrógeno. Este proceso de degradación continua hasta que parte de la materia se mineraliza.

De propiedades físicas y químicas diferentes a la de la materia orgánica poco alterada, el humus puede catalogarse como el espectro de materia orgánica comprendido entre la que ha sufrido una primera acción de los microorganismos y la que se mineraliza. Está formado por dos fracciones, la primera continúa el ciclo de incorporaciones a las estructuras microbianas hasta su mineralización, y una segunda formada por moléculas de difícil degradación (algunos polisacáridos, proteínas insolubilizadas, quitina, etc.). Se puede definir el humus como una mezcla de substancias macromoleculares con grupos ionizables, principalmente ácidos, pero también alcohólicos y amínicos. Por ello tiene propiedades secuestradoras y complejantes que determinan tanto la formación del complejo arcilloso-húmico como sus propiedades.


La textura de un suelo es la proporción de los tamaños de los grupos de partículas que lo constituyen y está relacionada con el tamaño de las partículas de los minerales que lo forman y se refiere a la proporción relativa de los tamaños de varios grupos de partículas de un suelo.

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El procedimiento analítico mediante en el que se separan las partículas de una muestra de suelo se llama análisis mecánico o granulométrico y consiste en determinar la distribución de los tamaños de las partículas. Este análisis proporciona datos de la clasificación, morfología y génesis del suelo, así como, de las propiedades físicas del suelo como la permeabilidad, retención del agua, aireación, capacidad de cambios de bases, etc. Todos los suelos constan de una mezcla de partículas o agrupaciones de partículas de tamaños similares por lo que se usa su clasificación con base en los límites de diámetro en milímetros.

El esqueleto y la arena, representan la parte inerte del suelo y tienen por lo tanto solamente funciones mecánicas, constituyen el armazón interno sobre las cuales se apoyan las otras fracciones finas del suelo, facilitando la circulación del agua y del aire.

El limo participa solo en forma limitada en la actividad química del suelo, con las particular de diámetro inferior, mientras que su influencia en la relación agua – suelo no es insignificante, y se incrementa con el aumento de los diámetros menores de este.

La arcilla comprende toda la parte coloidal mineral del suelo, y representa la fracción más activa, tanto desde el punto de vista físico como del químico, participando en el intercambio iónico, y reaccionando en forma más o menos evidente a la presencia del agua, según su naturaleza. Por ejemplo las arcillas del grupo de las caolinitas tienen una capacidad de intercambio iónico bastante reducida, y se hinchan poco en presencia del agua, mientras que las arcillas pertenecientes a otros grupos tienen una elevada capacidad de intercambio iónico y elevada capacidad hidratante.

Por el sistema internacional, las fracciones de la textura de suelo se clasifica de acuerdo al recuadro mostrado a continuación

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http://es.wikipedia.org/wiki/Arcilla

http://es.wikipedia.org/wiki/Limo

http://es.wikipedia.org/wiki/Arena

Tabla N°1: Tabla clasificación de textura de suelos Gráfico N°1: Triángulo para clasificación de según Sistema Internacional. los suelos según su Textura.

DETERMINACION DE pH Y CONDUCTIVIDAD EN SUELOS

El pH es la forma de medición que se utiliza para saber el grado de alcalinidad o acidez del suelo, que se indica en función de la concentración de iones de hidrógeno o de la actividad que posea el suelo.

La determinación del pH del suelo es importante para dilucidar la relación Suelo/Planta, debido a que los vegetales sólo pueden absorber a los minerales disueltos, y la variación del pH de un suelo modifica el grado de solubilidad de los minerales. Determinadas sales minerales que son esenciales para el crecimiento vegetal, como el fosfato de calcio, son menos solubles a un pH alto, lo que hace que esté menos disponible para las plantas. El pH no solo afecta el grado de solubilidad de un suelo, sino que también afecta al proceso de lixiviación de las sustancias nutritivas para las plantas. Un suelo ácido tiene una

Tipo deSuelo

TamañoPartícula

Arena Gruesa

2 – 0,2 mm

Arena Fina 0,2 – 0,02 mmLimo 0,02 - 0,002

mmArcilla < 0,002 mm

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capacidad menor de retención catiónica porque los iones hidrógeno desplazan a los cationes como el de potasio y el de magnesio.

La medida de la conductividad eléctrica de suelos determina la cantidad de sales existente en la muestra. El mejor resultado es cuando el contenido de humedad corresponde al de saturación del suelo.

Tabla N°2: Clasificación de suelos salinos. Clase de Suelos.

Tabla N°3: Clasificación de la Salinidad de suelos de acuerdo a la respuesta de los cultivos.

TOMA DE MUESTRA

MATERIALES

EQUIPOS

o Pala o Cuchilloo Baldeo Bolsa plásticao Formulario

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

La muestra fue tomada en un área no superior a 10 hectáreas teniendo presente de no realizarla cerca de acequias y a menos de 10 metros de los árboles.

Se tomaron aproximadamente 15 submuestras de manera zig-zag y con los implementos limpios.

Las submuestras fueron mezcladas y cuarteadas para obtener una muestra compuesta.

Esta muestra fue llevada al laboratorio para análisis posteriores.


MATERIALES

EQUIPOS

o Molinilloo Set de tamiceso Bolsa plásticao Estufa de secado


Para el secado de la muestra primero se esparció en papel de diario, disgregando los terrones.

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Posteriormente se disgregó manualmente eliminando residuos vegetales.

Para la molienda la muestra se pasó por un molinillo pesando 100 g y pasándola por todo el set de tamices (malla 10 – 20 – 30 – 40 – 100 – 230).

La cantidad de suelo obtenida en cada tamiz fue pesada en balanza analítica expresando los resultados en porcentaje.

CALCULOS Y RESULTADOS

Como se mencionó anteriormente, la muestra fue entregada lista. Solamente se procedió a realizar el cuarteo, pesar los 100 g de muestra, trasvasijarlo al set de tamices y calcular el peso en cada tamiz (malla).

Las fracciones del suelo fueron transportadas en un cristalizador.

Los cálculos se muestran a continuación:

Peso Cristalizador (balanza semi analítica): 140.49 g

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Peso tamiz n° 10 (balanza analítica): 5.86 g






Peso tamiz n°270 (balanza analítica): 0.31g

Peso recipiente final: 4.7319 g

Total peso muestra: 196.67 g

Pérdida total: 3.34 g

El peso total de la muestra nos indicó que existió pérdida de partículas del suelo en comparación al peso inicial de éste (200.01 g). Pensamos que esta pérdida fue causada por las partículas que quedaron en el papel luego de las trasvasijaciones realizadas para medir el peso de la muestra para cada tamiz.

N° TAMIZ % SUELO10 2.92 20 23.4630 16.0540 24.60

100 30.45230 1.21

RECIPIENTE 0.15

Tabla N°4: Composición de suelo según tamizado. Cada porcentaje indicado en la tablacorresponde a la fracción de suelo que supera al tamiz en diámetro.

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MATERIALES

EQUIPOS

o Jenway 6300 Spectrophotometer Equilab 600nm X-10580o Matraz Erlenmeyer 125 mL.o Probeta de 100 mL.o Balanza Chyo modelo MK 200Bo Pipeta graduada de 10 mL.

REACTIVOS

o Sacarosa (C12H22O11)o Ácido Sulfúrico concentradoo Dicromato de Potasio 1 N

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL (Vía Húmeda)

Se pesó 1.0003 g de muestra y se depositó en un matraz Erlenmeyer de 125 mL.

Al matraz se adicionó 10 mL de Dicromato de potasio y 20 mL de Ácido Sulfúrico concentrado.

Se agitó brevemente y se dejó reposar por 30 minutos para que enfriara.

Transcurrido este tiempo se adicionó 70 mL de Agua Destilada y se dejó en reposo hasta la semana siguiente.

Mientras se trataba la muestra, se realizó la curva de calibración con distintas concentraciones de sacarosa, para las cuales se midió la absorbancia.

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Se tomó la muestra de suelo tratada anteriormente y se midió la absorbancia.

Con los datos obtenidos se realizaron los cálculos correspondientes para expresar los resultados en Porcentaje y en Partes por Millón (PPM) de Carbono presente en la muestra, ya sea en Base Materia Seca (BMS) o Tal Como Ofrecido (TCO).

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL (Vía Seca)

Se pesó 3.0005 g de muestra de suelo en un crisol de porcelana.

Se dejó en la mufla por 24 Horas.

Luego se dejó enfriar y se colocó en el desecador para posteriormente pesarlo.

Se repite el procedimiento para 3.0012 g de muestra en cápsula y estufa.

CALCULOS Y RESULTADOS (Vía Seca)

Datos Cápsula:

Peso Muestra antes de colocar en la estufa: 3.0012 gPeso Muestra después de colocar en la estufa: 2.9562 g

Masa Cápsula: 26.2222 gMasa Cápsula + Muestra: 29.2234 gMasa Cápsula + Muestra – H2O: 29.1784 g

Cálculo de porcentaje de humedad presente en el suelo:

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Cálculo del porcentaje de suelo seco:

Datos Crisol:

Peso Muestra antes de colocar en la mufla: 3.0005 gPeso Muestra después de colocar en la mufla: 2.7775 g

Masa Crisol: 19.2983 gMasa Crisol + Muestra: 22.2988 gMasa Crisol + Muestra – M.O. y Volátiles: 22.0758 g

Cálculo de materia orgánica y volátil:

% Materia Orgánica = 7.43%

Cálculo del porcentaje de cenizas:

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CALCULOS Y RESULTADOS (Vía Húmeda)

Para procesar los datos obtenidos se realizó una regresión lineal para obtener una ecuación de una recta que tiene la siguiente forma:

XbaY Donde: X = mg de Sacarosa

Y = Absorbanciaa = intercepto de la rectab = pendiente de la recta

[ ]Sacarosa(C12H22O11)

[ ]real

Sacarosa%T A Acorregida

0 0 99.7 0.0013 0.00010 12 76.1 0.1186 0.117320 28 66 0.1804 0.179130 30 52.5 0.2798 0.278540 43 40.8 0.3893 0.388050 50 40.3 0.3947 0.3934

Tabla N°5: Resultados obtenidos en espectrofotómetro Jen Way 6300 Equilab 600nm X-10580 (sección jueves, por recuperación)

Haciendo regresión lineal entre [ ]real y Acorregida, se tiene:a = 4.14x10-3

b = 8.17x10-3

r = 0.977

Muestra de Suelo N°25:

%T = 67.3 A = 2 – log10(%T) A = 2 – log10(67.3) A = 0.17198

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Reemplazando en la regresión se tiene:

(0.17198 – 0.0013) = 4.14x10-3 + 8.17x10-3·X

X = 20.38 mg de Sacarosa

Gráfico N°2: Curva de Absorbancia v/s Sacarosa a

600nm.

Cálculo cantidad de Carbono presente en la muestra de suelo:

Datos:

Peso Molecular Sacarosa: 342.3 mg/molPeso Molecular Carbono: 144.132 mg/mol

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Cálculo en Tal Como Ofrecido (TCO):

Datos:

Peso Muestra de Suelo: 1.0003 g

Cálculo en Base a Materia Seca (BMS):

Datos:

Peso Muestra de Suelo: 0.9953 g

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MATERIALES

EQUIPOS

o Varillao Agitadoro Vaso precipitado 1000 mLo Probeta de 1 Lo Termómetroo Hidrómetro (ASTM soil 152H, g/lt, 68°F)o Balanza Sertelab, balanza Acculab LT-620 X-05402

REACTIVOS

o Hexametafosfato de Sodio


Se tocó el suelo seco con las manos y se distinguió la aspereza o suavidad de éste.

Se humedeció el suelo y se moldeó tratando de lograr obtener una cinta.

Se pesó 50 g de muestra de suelo y se depositó en un vaso precipitado al cual posteriormente se le agregó 500 mL de Agua y 20 mL de Hexametafosfato de Sodio al 10%.

La solución se agitó durante 15 minutos.

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Cumplido el tiempo, se trasvasijó a una probeta de 1000 mL y se llevó a 1 L.

Una vez en la probeta, se agitó la solución con un agitador manual por 1 minuto y luego se dejó reposar por 4 minutos.

A los 4 minutos se midió el primer valor para la temperatura (T1) y se realizó la primera lectura del Hidrómetro (L1).

A los 60 minutos de reposo se midió el segundo valor para la temperatura (T2) y se realizó la segunda lectura del Hidrómetro (L2).

A las dos lecturas obtenidas con el Hidrómetro se le realizó la corrección correspondiente.

Con los valores corregidos se procedió a calcular los porcentajes de arena, limo y arcilla presentes en la muestra de suelo, obteniendo posteriormente la textura en el triángulo de texturas.

CALCULOS Y RESULTADOS

Al tocar el suelo seco con las manos, se distinguió lo áspero que se sentía al moverlo con los dedos y se logró notar que los gránulos del suelo eran gruesos.

Al humedecer el suelo no se logró formar una cinta, ya que era muy fácil que se quebrajara.

Primer valor de temperatura: T1 = 20 °CPrimera lectura del Hidrómetro: L1 = 12 g/L

Segundo valor de temperatura: T2 = 22 °CSegunda lectura del Hidrómetro: L2 = 7 g/L

Cálculo de temperaturas en °F:

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Cálculo de correcciones de lecturas del Hidrómetro:

g/L

g/L

Cálculo de % de arena, arcilla y limo:

Porcentaje de Arena:

2100% 1 corregidaLArena

% Porcentaje de Arcilla:

2% 2 corregidaLArcilla

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%

Porcentaje de Limo:

ArcillaArenaLimo %%100%

%Triángulo de Texturas:

Gráfico N°3: Gráfico usado para la denominación del suelo según la textura,en el cual las líneas rojas indican los porcentajes obtenidos en nuestra muestra.

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http://www.tesis.bioetica.org/pab2-1.htm

http://www.fortunecity.es/expertos/profesor/171/suelos.html

http://sia.huaral.org/sia_uploads/ec06355af5fedeef1ec61030822a9a09/Muestreo_de_suelos.pdf

http://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/espanol/normatividad/edafologia/normedaf.pdf?c=635

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml

http://www.infoagro.com/agricultura_ecologica/agricultura_ecologica17.asp

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lab osue los

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