Laboratorio 8 PH Del Suelo

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA FACULTAD FACULTA D DE CIENCIA, CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE

Ingeniería Ambiental Química Ambiental Amb iental II Prácti Práctica ca #8: #8: Determin Determinación ación de pH en suelos Docente:

PhD. Indiana García Elaborado Elaborado por : Josmari Rachel Medrano Lozano

Grupo: 0944

Managua, Nicaragua 23 de ago agost sto, o, 2017

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TABLA DE CONTENIDO RESUMEN ......................................................................................................... 1 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 2 2. OBJETIVOS ................................................................................................... 4 2.1 Objetivo General ........................ ................................... ...................... ...................... ...................... ...................... ................... ........ 4 2.2 Objetivos Específicos................................................................................ 4 3. MARCO TEORICO ......................................................................................... 5 3.1 pH ............................................................................................................. 5 3.2 pH en suelos ............................................................................................. 5 3.3 Factores que afectan el en pH suelos....................................................... 6 3.4 Reacciones del suelo ................................................................................ 7 3.5 Métodos de medición ................................................................................ 7 3.6 Clasificación de suelos .......... ..................... ...................... ...................... ...................... ....................... ....................... ........... 7 4. MARCO METODOLOGICO ........................................................................... 9 4.1 Procedimiento ........................................................................................... 9 5. RESULTADOS Y DISCUSION ..................................................................... 10 5.1 Medición de pH ....................................................................................... 10 6. CONCLUSIONES ......................................................................................... 11 7. RECOMENDACIONES ................................................................................ 12 8. LISTA DE REFERENCIAS ........................................................................... 13 ANEXOS .......................................................................................................... 14









ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Clasificación de suelos de acuerdo al pH .......... ..................... ....................... ....................... ........... 10









ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Procesos que alteran la concentración de cationes ................ ........................... ............. .. 6 Figura 2 Escala de pH ............... .......................... ....................... ....................... ...................... ...................... ...................... ................. ...... 8 Figura 3 Muestra de suelos ............. ........................ ...................... ...................... ...................... ....................... ..................... ......... 10









RESUMEN El objetivo general de la presente practica de laboratorio es medir el pH en muestras de suelos provenientes de la ciudad de Managua con el uso del método de laboratorio o método potenciometrico, además de mejorar las habilidades y destrezas en el uso de equipos para efectuar estas mediciones en el suelo, para esto se utilizó una solución de KCl 1N y agua destilada. Primeramente se pesó el suelo y fue colocado en un Erlenmeyer, esto se realizó dos veces, debido a que a la primera muestra se le agrego la solución y a la segunda agua destilada, se agito por dos minutos cada 10 minutos durante una hora, finalizando esto se utilizó papel pH en el cual se obtuvo que la muestra con KCl tuvo un valor de seis y la muestra con agua destilada de 7, esto es normal debido a que el valor en la muestra de KCl debe ser menor a la de agua destilada.









1. INTRODUCCIÓN El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución, indicando la concentración de iones H+ presentes en determinadas soluciones. Es decir, es una medida de la concentración de hidrogeno expresado en términos logarítmicos, los valores de este se reducen a medida que la concentración de iones hidrogeno incrementa, variando entre entre un rango de 0 a 14. Los valores por debajo de 7,0 son ácidos, valores superiores a 7,0 son alcalinos o básicos, mientras que en un valor de 7,0 es neutro, por cada unidad de cambio de pH hay un cambio de 10 veces en magnitud en la l a acidez o alcalinidad. El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre en la que viven numerosos organismos y crece la vegetación, este es una estructura de vital importancia para el desarrollo de la vida, este tiende a formarse por la descomposición de rocas por cambios bruscos de temperatura y la acción de humedad, aire y seres vivos. En el caso de los suelos el pH es usado como un indicador de la acidez o alcalinidad de éstos. Este es una de las propiedades más importantes del suelo ya que afectan la disponibilidad de los nutrimentos, controlando también muchas de las actividades química y biológicas que ocurren en el suelo y tienen una influencia indirecta en el desarrollo de las plantas. Las plantas cultivadas y las asociaciones vegetales tienen un óptimo de crecimiento entre límites de pH bastantes estrechos, siendo uno de los objetivos más importantes del técnico agrícola corregir los valores del pH del suelo para adaptarlo a las plantas que se cultivan, ya que esta propiedad influye notoriamente en la disponibilidad de nutrientes para las planta, en e n el crecimiento de raíces, la descomposición de materia orgánica, y otras propiedades químicas, así como es reflejo de los procesos de formación que ocurren en el suelo (Tarmeño, 2014). El pH de un suelo mide la actividad de los H + libres en la solución del suelo (acidez actual) y de los H + fijados sobre el complejo de cambio (acidez potencial). La acidez total del suelo es la suma de estos, porque cuando se produce la neutralización de los iones hidrogeno libres que se van liberando de los H+ retenidos, que van pasando a la solución del suelo, pero en el caso de la siembra este influye debido a que las plantas y los vegetales, crecen entre límites de pH bien establecidos, por lo cual es necesario conocer la medición de este es las muestras de suelo, ya que puede estar afectando la vegetación de este. El pH del suelo es considerado como una variable principal en los suelos, ya que controla muchos procesos químicos que tienen lugar, este afecta específicamente específicamente la disponibilidad de nutrientes de plantas mediante medi ante el control de











suelo es generalmente considerado adecuado en agricultura si se encuentra entre los valores de 6 y 7, en algunos suelos con un pH neutral de 8, pueden obtenerse buenos rendimientos agropecuarios, agropecuarios, sin embargo a partil de tal umbral las producciones de los cultivos pueden mermarse ostensiblemente, en la mayoría de los casos los pH altos son indicadores de la presencia de sales solubles, del mismo modo un pH muy ácido, resulta ser otro factor limitante, para el desarrollo de los cultivares. La presente investigación se realizó con el propósito de determinar el pH de unas muestras de suelos de Managua utilizando un método potenciométrico, además de mejorar las habilidades y destrezas en el uso de equipos para determinar esta propiedad en las muestras de suelo brindadas por los estudiantes. Para ello se tomaron la muestra de suelo, las cuales primeramente fueron disuelta una en una solución con agua y la otra con una solución de KCl, después fueron agitadas por dos minutos en un intervalo de 10 minutos durante una hora, y luego se les hizo la medición del pH a cada uno de los suelos y fueron clasificados de acuerdo al resultado obtenido.









2. OBJETIVO OBJ ETIVOS S

2.1 Objetivo General

Medir de forma adecuada el pH de muestras de suelo utilizando el método de laboratorio, con el uso de soluciones entre las que se encuentran KCl y agua. 2.2 2.2 Objetivo Objetivoss Específicos •

•

Determinar el pH de muestras de suelos suelos en la ciudad de Managua con con el uso del método de laboratorio o método ponteciometrico, utilizando soluciones de KCl y agua. Mejorar las habilidades y destrezas en el uso de equipos para efectuar efectuar determinaciones de pH en muestras de suelo.









3. MARCO TEORICO En este capítulo se presentan los conceptos teóricos necesarios para sustentar los resultados que se obtengan durante la práctica de laboratorio. Se presenta el concepto de pH y como es el pH en suelos, además de las clasificaciones que se les da al suelo de acuerdo a su potencial de hidrogeno y los efectos de este sobre el medio edáfico. 3.1 pH

Chang (2013) puesto que las concentraciones de los iones + y − en disoluciones acuosas con frecuencia son números muy pequeños y, por lo tanto, es difícil trabajar con ellos, Soren Sorensen propuso, en 1909, una medida más practica denominada pH. El pH de una disolución se define como el logaritmo negativo de la concentración del ion hidrogeno en mol/L.  = log[ + ]

(1)

La ecuación anterior permite calcular el pH de una disolución neutra a 25°C log(1.010−) = 7.00. El pH de una disolución neutra es de 7.00 a donde pH=  log  ] > 1.010−. Debido al 25°C. Una disolución acida es aquella en la que [] signo negativo de la ecuación el pH disminuye conforme al aumento de H +. 3.2 pH en suelos

El pH del suelo es una de las propiedades químicas más relevantes ya que controla la movilidad de iones, precipitación y disolución de minerales, las reacciones redox, el intercambio iónico, la actividad microbiana y la disponibilidad de nutrientes. La remoción de bases (calcio, magnesio, potasio) sin reposición de las mismas, conlleva una disminución en la saturación del complejo de intercambio y acidificación de suelos (Vázquez , 2005).









exceso o el efecto de dichos cationes. ca tiones. Los suelos con elevada concentración de dichos cationes (Doménech & Peral, 2012). 3.3 3.3 Facto Factores res que afectan el en p H suelos Doménech & Peral (2012) algunos factores climáticos, como una gran pluviosidad, disminuyen la concentración de los cationes en disolución del suelo y favorecen la percolación hacia el acuífero subterráneo, lo que origina la acidificación. Por el contrario, los climas áridos favorecen la evaporación e incrementan la concentración de los cationes intercambiables y el pH del suelo aumenta. Además, en suelos porosos la evaporación promueve la ascensión capilar de agua subterránea de mayor concentración salina. También se producen variaciones de pH del suelo. A largo plazo, estos cambios ocurren a causa de los procesos de meteorización, gracias a los cuales liberan cationes alcalinos y alcalinotérreos de las rocas hacia la disolución del suelo, por medio de procesos de disolución. A corto plazo, se producen variaciones temporales de pH del suelo. Estos cambios están asociados al crecimiento de la biomasa en primavera-verano, que refiere de la fijación de cationes esenciales, dando lugar a una tendencia de acidificación del suelo; mientras que, en otoño-invierno, los residuos de las plantas incorporan los cationes al suelo y lo alcalinizan. La presencia de materia húmica y la fracción arcillosa del suelo también juegan un papel importante en el mantenimiento del pH. Estos materiales, gracias a su elevada capacidad de intercambio catiónico, actúan de reserva de cationes intercambiables, suministrando suministrando estas especies a la disolución del suelo a medida que se van consumiendo o eliminando a causa de los distintos fenómenos naturales descritos.









3.4 3.4 Reacciones Reacciones del suelo su elo

Flores (2016) los factores que hacen que el suelo tenga un determinado valor de pH son: •

Naturaleza del material original: roca ácida o básica.

•

Factor biótico: los residuos residuos de la actividad actividad orgánica orgánica son de naturaleza naturaleza ácida.

•

Complejo adsorbente: depende de que se encuentre saturado con cationes de reacción básica (Ca 2+, Mg2+…) o reacción ácida (H+ o Al3+). Bajo condiciones ácidas se encuentra soluble y en equilibrio con la solución del suelo como Al3+, contribuyendo a la acidez del suelo por hidrolisis.  +  32  → ()  3 +

(1)

3.5 3.5 Métodos Métodos de medición

García (2013) la reacción del suelo o acidez activa se mide por métodos colorimétricos y potenciométricos. potenciométricos. Los métodos colorimétricos se usan en el campo y no son muy exactos. Cuando no se dispone de un potenciómetro estos métodos permiten una información aproximada sobre el pH de los suelo; ello se logra comparando los colores que se desarrolla con indicadores adecuados, agregados a los suelos. Los métodos potenciométricos se basan en la comparación del potencial eléctrico producidos por los iones H+ en la solución, los que son detectados por un electrodo de hidrógeno con el potencial constante que produce un electrodo patrón, en general un electrodo de calomelano. Algunos aparatos combinan los dos electrodos en un electrodo doble que reúne en su construcción las dos











Figura Figu ra 2 Escala de pH Fuente: AEFA, 2014

AEFA (2014) según la escala de pH en la que se encuentre el suelo, los elementos nutritivos pueden estar o no en condiciones de disponibilidad. Para exponer de forma sencilla la incidencia del pH en la definición del suelo y su incidencia en los nutrientes, realizamos la siguiente clasificación: •

•

•

Cuando el pH es inferior a 4,5, decimos que es extremadamente ácido y las condiciones del suelo son muy desfavorables. De 4,5 a 5 es muy fuertemente ácido y existe una posible toxicidad por efecto del aluminio. De 5,1 a 5,5 es fuertemente ácido y suele ir acompañado de deficiencia de Ca, K, Mg, N, P, S, Mo… exceso de Cu, Fe, Mn, Zn, Co y la actividad









4. MARCO METODOLOGICO En este capítulo se presenta la metodología que se implementó para el desarrollo del trabajo investigativo, desde la preparación de las muestras diluida en la solución de KCl y agua, hasta la medición de pH de estas. 4.1 4.1 Procedimiento •

•

•

•

Primeramente, se pesaron 40 g de de suelo y se dividió la cantidad a la mitad y se colocaron en distintos Erlenmeyer, es decir que en dos Erlenmeyer con 20 g de suelo cada uno. A un vaso se se le adiciono 50 50 mL de agua y al otro 50 mL de KCl 1 N. Cada 10 minutos se removió con una varilla de agitació agitaciónn la suspensión suspensión de de suelo de cada vaso, durante dos minutos, por una hora. Se dejaron reposar las muestras por 30 minutos y luego se procedió a medir el pH de cada una.









5. RESULTADOS Y DISCUSION En este capítulo se presenta los resultados de los análisis realizados para determinar el pH de las muestras de suelo disueltas en agua y en KCl 1N, además se analiza que tipo de metales pueden estar presentes las muestras m uestras de acuerdo a la medida de pH que sea obtenida. 5.1 Medición de pH

Después de realizar la metodología necesaria, se procedió a medir con cintas medidoras de pH, obteniéndose en la muestra de suelo disuelta en agua un pH de 7 y en la disuelta en KCl de 6. Tabla Tabla 1 Clasifi Clasifi cación de d e suelos de acuerdo al pH

Extremadamente ácido Fuertemente ácido Acido Ligeramente ácido Neutral Ligeramente alcalino Alcalino Fuertemente alcalino

< 4.0 4.0 – 5.0 5.0 – 5.5 5.5 – 6.0 6.0 – 7.5 7.5 – 8.0 8.0 – 9.0 > 9.0









6. CONCLUSIONES La muestra analizada según los resultados dio de un pH neutro, esto se obtuvo de la tabla uno la cual fue tomada como referencia esta indica que la solución con KCl tiene un pH de 6, lo que indica que es un suelo medianamente acido y es apto para la mayoría de los cultivos, es decir que no afecta a la vegetación, la muestra de suelo disuelta en agua indico un pH de 7, este es un suelo neutro y los elementos no tienen efectos tóxicos sobre los cultivos. Determinados suelos pueden presentar el pH de la disolución bastante ácido; sobre todo, aquellos con alta actividad microbiana, como la zona de las raíces (rizosfera), donde se produce un gran ritmo de degradación de materia orgánica y elevadas concentraciones de CO 2. La presencia de materia húmica y la l a fracción arcillosa juegan un papel importante en el mantenimiento del pH. Estos materiales, gracias a su elevada capacidad de intercambio catiónico, actúan de reserva de cationes intercambiables, suministrando estas especies a la disolución del suelo a medida que se van consumiendo van cambiando distintos cambios en el suelo.









7. RECOMENDACIONES El suelo recolectado en la ciudad de Managua refleja un en un pH intervalo adecuado para la mayoría de cultivos, por lo que se recomienda que es suelo sea usado para formar un huerto familiar que provea hortalizas para la alimentación de las personas, entre estas podemos mencionar los siguientes cultivos: cebolla, zanahoria, tomate, etc.











8. LISTA L ISTA DE REFERENCIAS REFERENCIAS AEFA.(2014). Clasificación del pH. Recuperado agronutrientes.org/glosario-de-terminos-utiles-enagronutricion/clasificacion-del-ph

de

https://aefahttps://a efa-

Chang, R.(2013).El pH una media de acidez. Chang, R & Goldsby, K. Quimica. (p. 1007).Mexico: McGraw Hill Doménech, X & Peral, J. Química Ambiental de sistemas terrestres. 2ª ed. España: Eitorial Reverte Encarnación, R.(2014).Clasificación de los suelos según el pH. Recuperado de https://www.scribd.com/doc/ https://www.scribd.com/doc/250439043/C 250439043/Clasificacion-de-Los-Sueloslasificacion-de-Los-SuelosSegun-El-PH









ANEXOS Frecuentemente los valores de pH medidos en KCl son menores que aquellos obtenidos en agua. De una explicación sobre esta diferencia. La razón de esto es que al diluir una muestra de suelo en una solución de KCl, los protones son sustituidos por iones de potasio, liberando en el medio los protones que contiene el suelo lo que causa una disminución del potencial de hidrogeno del suelo, lo que hace que este sea menor a la muestra disuelta en agua. ¿Qué tipo de suelo es y explique si éste es apto para uso agrícola? Es un suelo medianamente acido, ya que su pH se encuentra entre 6 y 7, este tipo de suelos es apto para la l a agricultura debido a que en este pH se encuentra la mayor disponibilidad de nutrientes.

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