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• Otilde Lucy Alarcon Paz

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INFORME N°8 “Determinación de CaCO3 de suelos” INTRODUCCIÓN Los carbonatos son minerales que se presentan en muchos suelos, cuando se determina no solo se cuantifican los CaCO3 sino también los CaMg(CO3)2. Ambos carbonatos reaccionan con el HCl, producto de esta reacción se produce CO2 el cual puede ser medido en un calcímetro a temperatura y presión atmosférica. La reacción que se genera se detalla a continuación: CaCO3 + 3HCl H2CO3

CaCl2 + H2CO3 + HCl H2O + CO2

OBJETIVOS  

Determinar el contenido de carbonatos que presenta un suelo. Evaluar la influencia del contenido de carbonatos con otras propiedades de los suelos. MARCO TEORICO 

Carbonatos totales y Caliza activa El carbonato calcio es la principal fuente de calcio de los suelos, encontrándose en dimensiones variables, desde guijarros hasta en forma de polvo muy fino. Cuando falta el carbonato cálcico en el suelo nos encontramos normalmente con suelos ácidos, aunque también puede darse su falta en tierras básicas. En este último aso tendremos que aportar sulfato cálcico(yeso), de manera que aumentemos los niveles de calcio sin elevar el pH. Los carbonatos tienen una acción positiva sobre la estructura del suelo y sobre la actividad de los microorganismos, pero un exceso de estos puede traer problemas de nutrición en las plantas por antagonismos con otros elementos. Los suelos ricos en carbonatos y con pH próximo a 8 suelen contener mucho carbonato cálcico, mientras que los suelos con altos contenidos en carbonatos y con pH superior a 8.5 el carbonato predominante suele ser el sódico. A pesar de todo lo comentado, el contenido total de los carbonatos no nos da una idea exacta de sus efectos en el suelo, por lo que si el contenido de los carbonatos es superior al 8-10% se recomienda hacer el análisis de la caliza activa. El contenido en carbonatos, medido como porcentaje, puede interpretarse como:

La caliza activa es la fracción más fina de caliza, se acota superiormente en 50 micras y por ser la más fina es la más activa químicamente. En cualquier caso, la determinación de la caliza es importante porque los cultivos pueden sufrir alteraciones cuando los contenidos en el suelo son muy altos o muy bajos. Si son altos, pueden producir inmovilizaciones de elementos nutritivos, o bien pueden interferir en la asimilación de hierro, produciendo clorosis férrica. Si los contenidos son muy bajos, las plantas se desarrollan mal debido a la deficiencia del elemento. Como datos de referencia respecto de la caliza activa, puede utilizarse los de las tablas siguientes:

MATERIALES     

Calcímetro de Collins con graduación. Erlenmeyer de 250 ml, base plana y boca ancha. Pipetas graduadas. HCl al 1/3. CaCO3 grado analítico.

PROCEDIMIENTOS a) En un Erlenmeyer de 250 ml, se colocó 5g de nuestra muestra de suelo. b) Se añadió HCl al 13% en un tubo de vidrio que pertenecía al calcímetro de Bernard. c) A continuación, se introdujo en el Erlenmeyer, con cuidado, el tubo de vidrio del calcímetro con 10ml de HCl en su interior. Se colocó en posición vertical, cuidando de que no se derrame. d) Se tapó el matraz con un tapón de corcho conectado al calcímetro. Se hizo presión para evitar cualquier salida de aire. e) Se abrió uno de los conductos del calcímetro para liberar el aire acumulado del matraz de Erlenmeyer y hacer lo más precisa posible la toma de medida. Posteriormente, se cerró.

Después, se procedió a inclinar el Erlenmeyer, manteniéndolo sujeto al tapón, logrando así verter de forma progresiva el ácido sobre la muestra, agitando suavemente para favorecer la mezcla del HCl con el suelo. g) Agitar la suspensión hasta que se logre el cese de la reacción por agotamiento de carbonatos (cuando ya no existe más desplazamiento de volumen de agua). h) Se igualó a nuestra vista los meniscos y se leyó el volumen de CO2 desprendido para proceder a realizar los cálculos. f)

CALCULOS %de CaCO3 totales = 100(V*P/V´*P) P=Peso de la muestra V= Volumen de CO2 desprendido por la muestra de tierra P´=Peso de CaCO3 puro V´= Volumen de CO2 desprendido por el CaCO3 patrón. RESULTADOS En nuestro caso, no se evidenció desplazamiento de volumen en el calcímetro. Por lo que se concluyó que nuestra muestra no poseía carbonatos en su composición. Análisis Cualitativo de Carbonatos de Calcio con HCl 10% Descripción de campo

Efectos auditivos (audible)

Efectos visibles efervescencia

No calcáreo. menos del 0.5 %

Ninguno

Ninguna

Muy ligeramente calcáreo 0.5-1.0 %

Da apenas a

Ligeramente

De tenuemente a

calcáreo 1-2 %

moderadamente

Ninguna

tenuemente Ligera y localizada en granos individuales apenas visibles

Moderadamente

De moderadamente

Ligeramente mayor

calcáreo 2-5 %

a claramente, se

visible bajo

oye lejos del oído.

inspección cercana

Fácilmente

Moderada, fácilmente visible, burbujas de

calcáreo 5-10 %

hasta 2 mm Altamente calcáreo 10 %

Fácilmente

Fuerte y generalizada, burbujas en todas partes y hasta de 7 mm

De acuerdo a la tabla anterior, se observa que nuestro suelo puede poseer menos de 0.5% de carbonatos de calcio en él. Por lo que podemos afirmar que es un suelo calcáreo. CONCLUSIONES Evaluar la influencia del contenido de carbonatos con otras propiedades de los suelos a. La determinación del contenido de carbonatos que presentó nuestro suelo fue cero. No se evidenció desplazamiento del volumen de agua y se concluyó que es un suelo no calcáreo. b. Cuando falta carbonato cálcico en el suelo nos encontramos normalmente con suelos ácidos, aunque también puede darse su falta en tierras básicas. En este último caso, se tiene que aportar yeso de manera que aumentemos los niveles de calcio sin elevar el pH. Los carbonatos tiene una acción positiva sobre la estructura del suelo y la actividad de los microrganismos, pero un exceso, pueden abatir los rendimientos de los cultivos, al limitar la respuesta a la fertilización e inclusive pueden llegar a impedir el desarrollo de ciertas especies de interés agrario. Cuando se presentan acumulaciones de carbonato a cierta profundidad en el perfil edáfico, las plantas pueden sufrir la muerte de su yema apical.

BIBLIOGRAFIA 1. Andrades, M., Martinez, E. (2014). Fertilidad del suelo y parámetros que la definen. Logroño: Universidad de la Rioja, Servicio de publicaciones. Versión electrónica [pdf]. 2. Andrades, M. (2012). Prácticas de edafología y climatología. Logroño: Universidad de la Rioja, Servicio de publicaciones. Versión electrónica [pdf].

CUESTIONARIO 1. ¿El resultado obtenido tiene relación con alguna otra propiedad ya evaluada? Como sabemos con el ácido clorhídrico en un suelo que contenga carbonatos, se desprende CO2, según la siguiente reacción:

CaCO3 + 2 HCl

CO2 + CaCl2 + H2O

Si en dicha reacción se lleva a cabo en un dispositivo cerrado (calcímetro), a presión y temperatura constantes y no se desprenden otros gases, la medida del volumen de CO2 desprendido permitirá calcular el contenido en carbonatos. En esta práctica se comparan los volúmenes del CO2 desprendidos por pesos conocidos de suelos y de carbonato cálcico puro, en las mismas condiciones de temperatura y presión atmosférica.

2. Relacione el contenido de carbonatos de los suelos, con su origen.

Los carbonatos de sodio generalmente son de origen edafogenético o por el riego. Por su parte, los de magnesio son de reacción más lenta y requieren generalmente de que la muestra se pulverice previamente, además tienen un olor característico. Los carbonatos son comunes en las áreas desérticas, cuencas cerradas y en muchos ambientes litorales (entre otros). En México además los tenemos sobre todo en la Sierra Madre Oriental, con la excepción del eje neovolcánico y sus ramificaciones. 3. Conoce algunas zonas donde existan en el suelo CaCO3, explique cuál podría ser su origen.

La recolección de la valva residual (en los botaderos del distrito de Matarani), en la obtención cuantitativa de Carbonato de calcio en laboratorio. Tiene como objetivo principal la Obtención de Carbonato de Calcio, a partir de valvas residuales de Caracol (Thais Chocolata), a diferentes condiciones de proceso: Granulometría, tiempo y temperatura de calcinación; a las que se sometieron las valvas de caracol. Debido a la constitución de la valva del caracol se puede obtener altos rendimientos de porcentaje de carbonato de calcio a un intervalo promedio de 60 a 95%. La enorme cantidad de valvas residuales provenientes de la industria exportadora y del consumo de la población, permite abastecer la materia prima para su procesamiento. También una característica distintiva a la Península Yucateca. Las cementaciones por calcio son muy apreciadas por su utilidad industrial, localizándose principalmente en los estados de Tamaulipas, Zacatecas y San Luís Potosí. Referencias Arteta, R. L. (s.f.). Obtenido de https://www.madrimasd.org/blogs/universo/2007/05/01/64693 RIOS ORIHUELA, W. E. (2016). bibliotecas unsa. Obtenido de http://bibliotecas.unsa.edu.pe/bitstream/handle/UNSA/1907/Iqriorwe.pdf?seque nce=1&isAllowed=y