CATIONES EN EL SUELO
CATIONES EN EL SUELOLara Arias UrueaMara Cristina Gil
FernndezGonzalo Barrigun GarcaRoberto Calvo Senz11. CONCEPTOS
GENERALES1.1 Importancia1.2 Fenmenos de adsorcin y de
intercambio.1.3 Capacidad de intercambio.1.4 Mtodos analticos para
determinar la CIC.
21.1 IMPORTANCIA.Propiedades fsico-qumicas del sueloAcidez del
sueloNutricin y crecimiento de las plantasRetencin de
nutrientesFertilidad de los suelos3Los principales cambiadores de
cationes son:
ArcillasMateria orgnica
Principales cationes de cambio son:Ca 2+Mg 2+K +Na+
41.2 FENOMENOS DE ADSORCION Y DE INTERCAMBIOAdsorcin: fenmeno
mediante el cual la sustancia es atrada por la superficie de otra
sustancia por un periodo de tiempo corto.
Tipos de adsorcin:Intercambio inicoAdsorcin fsicaAdsorcin
qumica5Intercambio inicoFenmeno en el cual los procesos reversibles
por los cuales las partculas solidas del suelo adsorben iones del
suelo adsorben iones de la fase acuosa liberando al mismo tiempo
otros iones en cantidades equivalentes, estableciendo el equilibrio
entre ambas fases.
Segn el tipo de iones que se intercambien:
Cambio de cationes: Suelo-M + X+ -----> Suelo-X + M+ Cambio
de aniones: Suelo-N + Y- -----> Suelo-Y + N-
61.3 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO (CIC)Indica el valor de la
capacidad de retencin de cationes intercambiables por unidad de
peso del suelo.
Se expresa en: cmoles+/kg de suelo
71.4 METODOS ANALITICOS PARA DETERMINAR LA CICMtodo Metson:
utiliza como solucin saturante una disolucin de acetato amnico a pH
7Mtodo del acetato sdico: 1M a pH 8.2Mtodo de Bascomb: usa cloruro
brico 0.5M a pH 8.1 para la saturacin.
82. CONSTANTES CARACTERISTICAS DEL COMPLEJO ADSORBENTELas
constantes que permiten caracterizar el estado del complejo
adsorbente en los suelos son:
9La capacidad total de cambio de cationes corresponde a la
cantidad mxima de cationes que el suelo puede retener.La suma de
los cationes, significa la cantidad total de bases de cambio
retenidos sobre el complejo adsorbente. La insaturacin corresponde
a la diferencia entre la capacidad total de cambio y suma de
cationes, y representa la cantidad de H+ retenidos sobre el
complejo.El porcentaje de saturacin de bases, o grado de saturacin
en cationes metlicos, es el valor obtenido de la relacin de la suma
de los cationes de cambio entre la capacidad total de cambio de
cationes, por cien.
10Como puede observarse, existen notables diferencias. Los
suelos de regiones de regiones ridas estn prcticamente saturados de
bases, mientras los de regiones hmedas aparecen, comparativamente
pobres en cationes metlicos y ms ricos en hidrgenos absorbidos.
CONSTANTESREGIONES RIDASREGIONES HMEDASCapacidad total de cambio
de cationes20-60 meq/100g12-18 meq/100gSuma de los cationes de
cambio19-24 meq/100g8-12 meq/100gInsaturacin1-2 meq/100g4-6
meq/100gPorcentaje de saturacin de bases92-95%66-67%pH
(aprox.)75.5-6.0113.INTERCAMBIO CATIONICO: FACTORES
INFLUYENTESDiversos factores influyen notablemente en la dinmica de
cambio de cationes del suelo. Entre ellos, merecen citarse:
12PODER DE FIJACIN DE CATIONES DE CAMBIOSe puede establecer una
energa de adsorcin decreciente, segn el orden siguiente:H+ >Ca2+
>Mg2+ >K+ >NH4+ >Na+
El que sea retenido uno u otro catin al cambiador depende de:-
Valencia y tamao del in, cuanto mayor sea el nmero de cargas que
tenga el catin, mayor ser su poder de retencin.Densidad de carga,
estructura y superficie especfica del material de intercambio.Grado
de hidratacin, los ms intensamente fijados son los menos
hidratados.
13CAPACIDAD DE SATURACIN DEL SUELO Y NATURALEZA DE LOS CATIONES
FIJADOSComplejo Disolucin
Concentracin relativa de los cationes presentes, cuando un catin
se encuentra en menor proporcin, tiende menos a salir del
complejo.
-Una excepcin es el Na+, aunque se encuentre en menor proporcin,
sale muy fcilmente del complejo.
14SITUACIN DE EQUILIBRIOComplejo Disolucin
Al aumentar la concentracin relativa de cationes en el complejo
tiene que ser compensado con el aumento de la concentracin relativa
de cationes en la disolucin. Tiene que ser constante.COMPOMENTES
COLOIDALES DEL SUELONATURALEZA DE LA PARTCULA CCC, mEq/100gcuarzo y
feldespatos1-2xidos e hidrxidos de Fe y Al4caolinita3-15ilita y
clorita10-40montmorillonita80-150vermiculita100-160materia
orgnica300-500Cada 1% de arcilla puede repercutir en 0,5 cmol
(+)Kg-1) en la capacidad de cambio de cationes del suelo. La
materia orgnica, cada 1% puede repercutir en 2 cmol (+)Kg-1).
La CIC de un suelo variara de horizonte a horizonte y en cada
uno de ellos depender del contenido y tipo de minerales de arcillas
y de compuestos orgnicos16TEXTURATEXTURACONCENTRACINARENOSO
BAJAFRANCOMEDIAARCILLOSOELEVADATEMPERATURACuando un suelo se trata
con una disolucin diluida y se deja hasta que se alcance el
equilibrio:
Complejo Disolucin
Al aumentar la temperatura el equilibrio se desplaza y el
complejo cede cationes a la disolucin.- El poder adsorbente del
suelo disminuye de intensidad al aumentar la temperatura.- Tiene
una gran importancia forestal, puesto que contribuye a incrementar
la concentracin de la disolucin del suelo durante la estacin clida,
que corresponde al periodo de mxima actividad de la planta
184. ACIDEZ Y ALCALINIDAD DEL SUELO4.1 Relacin entre pH y % de
saturacin de bases4.2 Factores que regulan la acidez del suelo4.4
Influencia del pH
194.1 RELACION ENTRE pH Y % DE SATURACION DE BASESCuanto mayor
es el porcentaje de saturacin de bases (V), la cantidad de iones H+
en el coloide de cambio es menor, lo que implica una menor
concentracin de los mismos en la disolucin del suelo.
La relacin vara para cada suelo segn sus propiedades y
composicin (tipo de arcillas, textura, materia orgnica, etc.). En
la siguiente tabla se muestran las relaciones medias entre pH y
V:
pH:
