DETERMINACION DEL pH DE LOS SUELOS
INTRODUCCION Los suelos agrícolas presentan distintas características, siendo el pH usado como un indicador de precisión (mediante el potenciómetro) d e la acidez o alcalinidad de estos. El pH es una de las propiedades más importantes del suelo ya que tiene una influencia indirecta en el desarrollo de las plantas ya que condiciona la solubilidad y disponibilidad de algunos micronutrientes así como también la precipitación e inmovilidad además controla muchas de las actividades actividades químicas y biológicas que ocurren en el suelo
.OBJETIVOS
Determinar el pH en relacion 1.1 y 1:25 v/v con agua y KCl en las diferentes muestras de suelos acidos y alcalinos, con el metodo del potenciometro.
REVISION BIBLIOGRAFICA
La reacción de un suelo hace referencia al grado de acidez o alcalinidad del mismo y generalmente se expresa por medio de un valor de pH del sistema suelo-agua. El pH es la medida de la concentración de iones de hidrógeno [H+]. Según este valor, un un suelo puede ser ácido, neutro o alcalino. Las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo están influenciadas por la acidez o alcalinidad del medio, que a su vez condicionan el uso agronómico del suelo. Así, la mayoría de las plantas prefieren rangos de p H de 5,5 a 7,5, pero algunas especies prefieren suelos ácidos á cidos o alcalinos. Sin embargo, cada planta necesita un rango específico de pH, en el que podrá expresar mejor su potencialidad de crecimiento. Es importante manejar este conocimiento porque del pH p H también dependen los procesos de humificación. En función del pH se producen distintos tipos de materia orgánica del suelo y propiedades que influyen directamente sobre el crecimiento vegetal como el movimiento y disponibilidad de los nu trientes o los procesos de intercambio catiónico.
Origen del término El concepto de pH lo inventó el danés Sorensen (1909), que dirigía los laboratorios químicos de la fábrica de cervezas Carlsberg, para tener una medida clara y bien definida de la acidez ya que las enzimas que lograban una mejor produ cción una mejor cerveza fluctuaban en estos rangos. Las concentraciones de iones en la forma 10-p en la que "p" representa la potencia numérica (Inglés), puissance (francés) o potenz (alemán) del exponente. El símbolo de Sorensen pronto apareció, incluyendo pH +, Ph y el pH, siendo este último el dominio ganando eventual, en gran medida a través de su adopción oficial por el diario de Química Biológica en la década 1910-1919. Si bien la denominación pH es intrigante (escrita así, p en cursiva minúscula, H en mayúscula) de debe a que significa "potencial de Hidrógeno". De ahí la tentación de relacionar la p de pH con el potencial electroquímico. De hecho, Sorensen había utilizado esta relación para una definición operativa del concepto de pH. Sin embargo, este símbolo era demasiado complicado para su impresión y los tipógrafos de la época impusieron sucesivas simplificaciones: primero se eliminó el + y finalmente la H dejó de escribirse como subíndice. Pero, ¿cuál es el signicado de la pH?. "La cosa es, en realidad, muy simple", citando al bioquímico danés Jens Norby, "en las ecuaciones de las que saca el concepto de pH, Sorensen utiliza dos letras, p y q, sin ningún significado especial. La p figura de nuevo en el símbolo final, pero sin implicaciones semánticas."
Influencia en la disponibilidad y movilidad de nutriente: Cada planta necesita elementos en diferentes cantidades y esta e s la razón por la que cada planta requiere un rango particular de pH para optimizar su crecimiento. El pH influye sobre la movilidad de los diferentes elementos del suelo: en unos casos disminuirá la solubilidad, con lo que las plantas no podrán absorberlos; en otros el aumento de la solubilidad debido al pH, hará que para determinados elementos sea máxima (por ejemplo, cuando hay mucha acidez se solubiliza enormemente el aluminio pudiendo alcanzarse niveles tóxicos).
Por ejemplo, el hierro, el cobre y el manganeso no son so lubles en un medio alcalino. Esto significa que las plantas que necesiten estos elementos deberían teóricamente estar en un tipo de suelo ácido. El nitrógeno, el fósforo, el potasio y el azufre, por otro lado, están disponibles en un rango de pH cercano a la neutralidad.
pH del suelo Las variaciones más comunes de los pH de los suelos fluctúan en los rangos de extremos para la mayoría de los suelos minerales de regiones húmedas y áridas en:
Fuente: Manual de Edafologia. Antonio Jordan Lopez pg.120
COMO INFLUYE EL ESTADO Y NATURALEZA DEL COMPLEJO COLOIDAL EN LA REACCIÓN DEL SUELO. Clases de cationes adsorbidos y relación en que se encuentran.(Suelos alcalinos)
El pH del suelo está relacionado no sólo con la naturaleza de los cationes adsorbidos, sino también con las cantidades relativas de cada uno de ellos. A este respecto, es destacable la presencia de Na +, el cual se puede considerar como el más activo en lo que se refiere a la alcalinidad; le sigue el Ca +2, mientras que el Mg+2 y el K + presentan menor influencia. Así, los suelos saturados de Na+ tienen pH más altos que cuando lo están por Ca+2 y Mg+2 .La presencia conjunta de Ca+2, Na+, K+ y Mg+2 en relación 13-1-2 -2 produce un pH más bajo que cuando la relación sea 10-4-2-2. En este último caso, los 3 meq de Na+ que sustituyen los 3meq de Ca+2 proporcionan el aumento de alcalinidad. (Ginés Navarro, 2003).
MATERIALES Y METODOS -
Dos muestras de suelos acidos y dos muestras de suelos alcalinos.
a) Metodo del potenciómetro - Potenciometro. - Soluciones buffer. - Vasos de agitación. - Agitador. - Pizetas lavadoras.
PROCEDIMIENTOS 1. pH del suelo en relación 1:1 y 1:25 v/v con soluciones de agua y de KCl
En los vasos de agitación, adicionar: 20 mL de suelo y 20 mL de agua o KCl para aquellas muestras de relación 1:1. Luego, 10 mL de suelo y 25 mL de agua o KCl para aquellas de relación 1:25. Se realiza el mismo procedimiento para cada una de las muestras de suelos ácidos y alcalinos asignadas a los grupos. Agitar intermitentemente durante 15 minutos. Terminada la agitación, dejar en reposo 15 minutos. Introducir los electrodos del potenciómetro dentro de la pasta hasta encontrar la lectura definida en el potenciómetro. El potenciómetro debe ser previamente calibrado con buffer 7.0 y luego con un buffer acido o alcalino de acuerdo a las características del suelo. Junto con la lectura de pH, debe registrarse también la lectura de la temperatura a la que se encuentra la pasta.
Fig. 1 Vasos de agitación con suelos en solución con agua y KCl.
Fig. 2 Vasos de agitación colocándose en el agitador
Fig. 3 Vasos retirados del agitador y llevados a la medición del pH
* Preparación de KCl Como primera medida, se debe verificar la etiqueta del producto (sal) indicando el peso molecular. Tratándose de KCl, el peso molecular es de: 74.55 g. Para una solución de KCl 1N se realiza una división 74.55/1 =74.55 El numero 1 del denominador proviene del hidrogeno en la molecula del HCl en la reacción: HCl + KOH → KCl + H 2O. Siendo entonces la concentración de la solución de KCl 1N = 74.55 g/L. Dada la necesidad de usar prudentemente la sal, se emplea una cuarta parte de la solución concentrada; siendo finalmente 18.63 g/0.25L la concetracion a utilizar.
* El método colorimétrico En el colorimétrico, método aproximado, se utiliza ciertas sustancias de caracter ácido o básico débil, que en un medio de cierta acidez sufren ionización o pérdida de protones, cambiando a especie coloreada o incolora según el caso.
Fig. 4. Muestras de suelo sometidas al método colorimetrico
RESULTADOS 1:1
1:25
Ac. 1
Ac. 2
Al. 1
Al. 2
Ac. 1
Ac. 2
Al. 1
Al. 2
To(H2O)
28.1
28.1
28.1
28..1
28.2
28.2
28.2
28.2
pH H2O
3.87
3.65
7.68
7.97
4.77
4.45
7.56
8.02
To(KCl)
28.7
28.8
28.7
28.8
28.8
28.8
28.7
28.9
pH KCl
3.1
3.18
7.34
7.55
3.51
3.44
7.64
7.74
Tabla 1. Ph de suelos ácidos y alcalinos en relación 1:1 y 1:25 con agua y KCl 1N
CONCLUSIONES
Se determinó el pH en las muestras de suelos acidos y alcalinos, empleando el método del potenciómetro en soluciones de relación v/v 1:1 y 1:25 con agua y KCl 1N a diferentes temperaturas (Tabla1).
OBSERVACIONES
Se registró la diferencia de pH entre las dos relaciones v/v, siendo mayores las de 1:25. Esto se explica gracias al efecto de dilución (apuntes de clase).
Los pH de las muestras con solución KCl 1N son menores que aquellos que fueron diluidos con agua, lo cual se debe a que la primera nos permite determinar la acidez potencial
BIBLIOGRAFIA
Inés Navarro García y Simón Navarro Blaya. 2003. QUÍMICA AGRÍCOLA. El suelo y los elementos químicos esenciales para la vida vegetal. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid
Foth, Henri D., 1986: «Fundamentos de la ciencia del suelo», Ediciones CECSA, México.
Manual de Edafologia. Antonio Jordan Lopez. Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola de la Universidad de Sevilla.