• Author / Uploaded
• Ivan Gonzales

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULDAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

PRACTICA FLOCULACION Y DISPERSION DE LOS SUELOS AGRICOLAS.

ALUMNO (A): Gonzales Aguilar Ivan Alonso PROFESOR: Dr. RAMIREZ TORRES LUIS ANTONIO ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE SUELOS AGRÍCOLAS CICLO: IV

2020 II

FECHA DE LA PRÁCTICA: 12.12.2020 FECHA DE PRESENTACION:

16.12.2020

I.

TITULO:

“FLOCULACIÓN Y DISPERSIÓN DE SUELOS AGRÍCOLAS” II.

FUNDAMENTO: Existen elementos capaces de conseguir la dispersión y floculación de los suelos agrícolas.

III.

OBJETIVOS:  Demostrar la floculación y dispersión de los suelos.  Demostrar que la floculación y la dispersión son procesos reversibles.  Reconocer y utilizar materiales y herramientas necesarios para el caso.

IV.

MATERIALES:

 3 tubos de ensayo (𝑇0 , 𝑇1 , 𝑇2 ).  Tamiz N° 10.  Vaso de agitador.  Pipeta de caída libre.  Rejilla para tubos de ensayo.  20 ml de CALGOM.  Agua destilada.  Piseta

V.

PROCEDIMIENTO: 1. Dejar secar la muestra (50gr) al aire o a la estufa, posteriormente cernir la tierra con el Tamiz (N° 10) obteniendo tierra fina seca al aire (T.F.S.A.) o a la estufa, tierra fina seca a la estufa (T.F.S.E.). 2. Colocada la muestra en un vaso de agitador y añadimos ¾ de agua destilada del volumen del recipiente antes mencionado y 20 ml del CALGOM y removemos.

3. Con una pipeta de caída libre tomamos la mezcla realizada en el vaso de agitador a la cual llamaremos sobrenadante. 4. Con la ayuda de la pipeta añadimos 2ml de sobrenadante a los 3 tubos de ensayo (𝑇0 , 𝑇1 , 𝑇2 ). Usando en total 6ml de sobrenadante. 5. Nuevamente tomamos la pipeta previamente lavada con la piseta que contendrá agua destila, para añadir 6ml de agua destilada para cada tubo de ensayo. 6. Separamos los tubos de ensayo en la rejilla, 𝑇0 (tubo testigo) lo dejamos reposar por el momento, al 𝑇1 le agregamos cloruro de calcio, al 𝑇2 le agregamos cloruro de sodio finalmente agitamos 𝑇1 𝑦 𝑇2 . 7. Finalizado el paso anterior observamos que el 𝑇2 que contiene cloruro de sodio siempre estará disperso (siendo similar a agua turbia) , ocurriendo todo lo contrario con el 𝑇1 donde desaparece la turbidez del contenido juntándose las moléculas y diferenciándose el soluto del solvente. 8. Concluyendo comparamos 𝑇1 𝑦 𝑇2 con el 𝑇0 demostrando la floculación y la dispersión. VI.

REVISION BIBLIOGRAFICA: Una de las propiedades más interesantes de los suelos es la capacidad de retener e intercambiar iones sobre la superficie coloidales minerales y orgánicas. En él participan aniones y cationes (simples y complejos) y moléculas de agua. Está íntimamente relacionada con los procesos que regulan la acidez, la dinámica de los nutrientes, la retención de pesticidas (disminuyendo los procesos de contaminación), la formación de horizontes y el mantenimiento de la estructura de los suelos. El intercambio de iones tiene la característica de ser reversible, instantáneo y estequiometrico. Se cumple en la interface coloides – solución de suelo. La unidad en que se expresa es el centimol carga por cada kilogramo de sustancia (cmol/kg). (Marta E. Conti, 2007, Principios de edafología con énfasis en suelos argentinos, pag 201, universidad de buenos aires).

Enlace covalente El enlace covalente se debe a la compartición de electrones, que experimentan simultáneamente atracciones de aproximadamente la misma magnitud, por dos o más átomos, la cual rebaja la energía y hace, por consiguiente, que el sistema resultante sea más estable que los átomos por separado. (Pablo Vitoria y Juan M. Gutiérrez-Zorrilla, Departamento de Química Inorgánica.).

Fuerzas de repulsión

Cuando dos partículas se aproximan se genera una fuerza de repulsión, ya que ambas se hallan rodeadas de una atmósfera de cationes (de igual signo – positivo) que impide que se acerquen entre sí. Como se vio, cuando la concentración de electrolitos del líquido dispersante es baja la doble capa eléctrica es ancha, está expandida. Cuando la concentración aumenta, la doble capa se comprime, en este caso se forman flóculos y el sistema comienza a perder estabilidad. En la figura 1 se esquematiza la configuración de las dobles capas de dos partículas y la distancia entre las mismas y de sus nubes en dos situaciones de concentración. (Dra. Nélida Cristina Molina, Ing. Agr. Dorkas Andina Guevara, Ing. Agr. Juan Fernández de Ullivarri, Cátedra de Edafología, fisico química del suelo, Facultad de Agronomía y Zootecnia Universidad Nacional de Tucumán).

Figura 1: Distancia de las partículas con la doble capa eléctrica expandida y contraída.

Fuerzas de atracción Si las partículas se unen (floculan) cuando la concentración es alta, deben existir fuerzas de atracción, de lo contrario la única diferencia entre la situación (a) y la (b) sería un acercamiento mayor o menor, pero las partículas se separarían después de la colisión en ambas situaciones. Estas fuerzas de atracción son las de Van der Waals y son significativas cuando dos partículas se encuentran muy próximas, ya que su magnitud está en relación inversa a la tercera potencia de la distancia que las separa (cuando se consideran partículas de tamaño coloidal) Esta energía es prácticamente independiente de la concentración de electrolitos, y de la configuración de la doble capa. Superponiendo las Figuras 2 y 3 se obtienen las energías netas para la situación (a) baja concentración y (b) alta concentración, las partículas no floculan porque la energía de repulsión es alta cuando las partículas se encuentran poco próximas y las obliga a separarse antes de alcanzar la aproximación. (Dra. Nélida Cristina Molina, Ing. Agr. Dorkas Andina Guevara, Ing. Agr. Juan Fernández de Ullivarri, Cátedra de Edafología, fisico química del suelo, Facultad de Agronomía y Zootecnia Universidad Nacional de Tucumán.)

Figura 2: Energía de repulsión vs. distancia a la partícula

Figura 3: Fuerza de atracción vs. distancia a la partícula.

VII.

RESULTADOS: En los 3 tubos de ensayo se obtuvo una apariencia diferente con respecto a su contenido. En 𝑇0 llamado tubo testigo solo contenía los 2ml de sobrenadante. En 𝑇1 encontramos la mezcla del sobrenadante, agua destilada y cloruro de calcio donde observamos la diferenciación del soluto y el solvente. En 𝑇2 encontramos la mezcla del sobrenadante, agua destilada y cloruro de sodio donde observamos agua turbia. Entonces demostramos que es un proceso reversible, es decir usando las cantidades necesarias que en este caso es de 2ml cloruro de sodio se puede lograr un cambio en las moléculas de el 𝑇1 obteniendo como resultado la apariencia de agua turbia siendo esta previamente donde ocurrio la diferenciación del soluto y el solvente. Por lo tanto si tomamos el 𝑇2 y le añadimos cloruro de calcio en la cantidad necesaria notaríamos el cambio en las moléculas donde ocurrirá la diferenciación del soluto y el solvente. Finamente concluimos que: Cloruro de calcio: floculante. Cloruro de sodio: dispersante.

VIII.

CONCLUSIONES:  Usando el método hidrométrico de bouyoucos se determinó y reconoció la floculación y la dispersión de los suelos agrícolas donde obtuvimos diferentes resultados en los 3 tubos de ensayo, pero a su vez demostrando que es un proceso reversible y que cada tubo de ensayo puede lograr la apariencia de los otros.  Se reconoció los materiales y herramientas necesarias para la práctica.

IX.

RECOMENDACIONES:  Mantener lo más estéril posible todos las herramientas o utensilios usados en la práctica con el fin de no modificar los resultados obtenidos.

X.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: 





(Marta E. Conti, 2007, Principios de edafología con énfasis en suelos argentinos, universidad de buenos aires). (http://files.bgf-info9.webnode.com/200000212c98f3ca895/Principios%20Edafolog%C3%ADa%20M%20Conti.pdf) (Pablo Vitoria y Juan M. Gutiérrez-Zorrilla, Departamento de Química Inorgánica. http://www.acienciasgalilei.com/qui/pdfqui/ecovalente.pdf) (Dra. Nélida Cristina Molina, Ing. Agr. Dorkas Andina Guevara, Ing. Agr. Juan Fernández de Ullivarri, Cátedra de Edafología, fisico química del suelo, Facultad de Agronomía y Zootecnia Universidad Nacional de Tucumán. file:///C:/Users/ASUS/Downloads/FisicoQuimica.pdf).

XI.

ANEXOS: ¿Qué otros métodos existen para la determinación de la floculación y dispersión de los suelos agrícolas?

ENSAYO PINHOLE ensayo de Pinhole el cual consiste en pasar a través de un orificio de 1 mm de diámetro un volumen de agua en un tiempo determinado, a una cabeza de presión determinada y se observa la condición cualitativa del agua que pasa a través del

Pinhole. De acuerdo a estos parámetros y de acuerdo al comportamiento se determina el

grado

dispersivo

del

suelo.

(http://www.jorgealvahurtado.com/files/Identificacion%20y%20Ensayos%20Suelos %20Dispersivos.pdf).

¿Cuál es la importancia de la floculación y dispersión de los suelos agrícolas? La floculación es importante porque da lugar a la estabilidad en agregados como los suelos arcillosos y los que contienen sustancias húmicas floculadas. Esto ocurre cuando los suelos son lixiviados por agua de lluvia produciendo un lavado de sales las cuales desaparecen en el perfil del suelo. Entonces en esta acción la arcilla y la sustancia húmica comienzan a dispersarse y a migrar.

Dispersión es importante porque permite la estabilidad de las partículas en un clúster, pues están unidas por fuerzas débiles entre moléculas con cargas diferentes, cuando se rompen estas moléculas los coloides floculan.

¿pueden los suelos arenosos y francos utilizarse para la determinación de la floculación y dispersión? Si tanto los suelos arenosos y francos son ásperos por lo tanto pueden ser utilizados para determinar la floculación y dispersión dado al aspecto y características de ambos suelos pueden ser usados con facilidad para la determinación mencionada.

¿Qué elementos o compuestos orgánicos o inorgánicos son floculantes y dispersantes? Dispersante: carbonato de sodio, hexametafosfato de sodio. Floculante: sulfato ferroso, sulfato de aluminio, carbonato de calcio.

¿Por qué se utiliza agua destilada? Se usa agua destilada porque está libre de agentes que pueden modificar los resultados de la experimentación ocurriendo esto en el caso de usar agua potable donde se encuentran presentes diferentes microorganismos.