Cationes en El Suelo

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Lara Arias Uruea Mara Cristina Gil Fernndez Gonzalo Barrigun Garca Roberto Calvo Senz

1.1 Importancia 1.2 Fenmenos de adsorcin y de intercambio. 1.3 Capacidad de intercambio. 1.4 Mtodos analticos para determinar la CIC.

1.1 IMPORTANCIA.y Propiedades fsico-qumicas del suelo y Acidez del suelo y Nutricin y crecimiento de las plantas y Retencin de nutrientes y Fertilidad de los suelos

Los principales cambiadores de cationes son:y Arcillas y Materia orgnica

Principales cationes de cambio son: Ca 2+ Mg 2+ K+ Na+

1.2 FENOMENOS DE ADSORCION Y DE INTERCAMBIOy Adsorcin: fenmeno mediante el cual la sustancia es

atrada por la superficie de otra sustancia por un periodo de tiempo corto.y Tipos de adsorcin: 1. Intercambio inico 2. Adsorcin fsica 3. Adsorcin qumica

Intercambio inicoy Fenmeno 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.y 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-

1.3 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO (CIC)y Indica el valor de la capacidad de retencin

de cationes intercambiables por unidad de peso del suelo.

Se expresa en: cmoles+/kg de suelo

1.4 METODOS ANALITICOS PARA DETERMINAR LA CIC1. Mtodo Metson: utiliza como solucin saturante

una disolucin de acetato amnico a pH 7 2. Mtodo del acetato sdico: 1M a pH 8.2 3. Mtodo de Bascomb: usa cloruro brico 0.5M a pH 8.1 para la saturacin.

Las constantes que permiten caracterizar el estado del complejo adsorbente en los suelos son:

y La capacidad total de cambio de cationes corresponde a la cantidad mxima de cationes que el suelo puede retener. y La suma de los cationes, significa la cantidad total de bases de cambio retenidos sobre el complejo adsorbente. y 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. y 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.

CONSTANTES Capacidad total de cambio de cationes Suma de los cationes de cambio Insaturacin Porcentaje de saturacin de bases pH (aprox.)

REGIONES RIDAS 20-60 meq/100g 19-24 meq/100g 1-2 meq/100g 92-95% 7

REGIONES HMEDAS 12-18 meq/100g 8-12 meq/100g 4-6 meq/100g 66-67% 5.5-6.0

Como 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.

Diversos factores influyen notablemente en la dinmica de cambio de cationes del suelo. Entre ellos, merecen citarse:

PODER 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.

CAPACIDAD DE SATURACIN DEL SUELO Y NATURALEZA DE LOS CATIONES FIJADOSComplejo Disolucin

y 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.

SITUACIN DE EQUILIBRIOComplejo Disolucin

y 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. y Tiene que ser constante.

COMPOMENTES COLOIDALES DEL SUELO Cada 1% de arcilla puedeNATURALEZA DE LA PARTCULA cuarzo y feldespatos xidos e hidrxidos de Fe y Al caolinita ilita y clorita montmorillonita vermiculita materia orgnica CCC, mEq/100g 1-2 4

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 orgnicos

3-15 10-40 80-150 100-160 300-500

TEXTURATEXTURA ARENOSO FRANCO ARCILLOSO CONCENTRACIN BAJA MEDIA ELEVADA

TEMPERATURA Cuando 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

4.1 Relacin entre pH y % de saturacin de bases 4.2 Factores que regulan la acidez del suelo 4.4 Influencia del pH

4.1 RELACION ENTRE pH Y % DE SATURACION DE BASESy Cuanto 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.y 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: V: