DETERMINACION DEL PARAMETRO FISICO Y QUIMICO DE SUELO EN LABORATORIO

PRACTICA N°3

DETERMINACION DEL PARAMETRO FISICO Y QUIMICO DE SUELO EN LABORATORIO

PRESENTACION:

Presento este trabajo con la finalidad de extender el curso de edafología, que estudia los fundamentos y relaciones con el suelo, con la ayuda de algunos fuentes bibliográficos se pudo concretar el presente informe, puestos que es un material muy importante para nuestra formación profesional. Contribuye al desarrollo de nuestras capacidades y el rol que cumple la edafología en nuestra vida en el proceso de aprendizaje de las principales funciones que intervienen en el conocimiento global del comportamiento del suelo.

Este además es el resumen de un extenso y arduo trabajo de análisis temas de interés sanitario y ambiental, el proceso de bosquejo de fuentes bibliográficos y opiniónes de los compañeros de aula, ya que este curso es de alto interés en nuestra formación como ingeniero sanitario y ambiental, lo cual espero que la presentación resuelva algunas dudas .

Finalmente mi gratitud a los docentes universitarios que realmente se preocupan por el desarrollo de sus estudiantes, tanto que puedan ser mejores y hacer del Perú una potencia.

DEDICATORIA:

A Dios, porque nunca nos abandonó en el largo andar de nuestro aprendizaje, porque cuando más necesitamos de su ayuda, él estuvo allí, sosteniéndonos en sus brazos para que no nos doliera el caminar en los momentos difíciles.

A nuestras familias porque gracias a su eterno amor para cada uno de nosotros, llenaron nuestros corazones de fortaleza para que este largo andar, se hiciera más corto; por su apoyo incondicional sin importar las circunstancias, porque pese a todos los momentos vividos, siempre están presentes para brindarnos el amor que reconfortará nuestro ser.

AGRADECIMIENTO

Esta investigación no se habría dado

Sin la colaboración de un gran número de

Personas a quienes debemos tanta admiración

Como agradecimiento. Nuestro docente,

El Ing.: OLIVERA VILCA, Sócrates ha sido fundamental

Para poder articular todas nuestras ideas y

Darle sentido al texto. Sin la colaboración de todos las

Personas que nos brindaron su apoyo no hubiésemos podido

Conocer muchas cosas, su desprendimiento y ayuda

Incondicional, han sido de mucha utilidad.

INTRODUCCION:

La identificación de un suelo consiste en reconocer el tipo de suelo en un sistema de clasificación conocido, en este caso mediante una inspección visual, táctil y olfativa, acompañado de algunos ensayos manuales evaluados en forma cualitativa. Mientras que la descripción consiste en aportar información adicional de algunas características notorias del suelo como ser: el color, olor, forma de las partículas del suelo y otras características. Inclusive esta información descriptiva debe usarse para complementar la clasificación de un suelo mediante los ensayos convencionales de laboratorio.

El suelo es el producto que se origina como resultado de un proceso de alteración, tanto química como mecánica, de las rocas por de la acción combinada de los elementos atmosféricos y de los seres vivos. Está formado por tres componentes, en los tres estados en que se puede presentar la materia: componente sólido, que tiene parte inorgánica y parte orgánica; componente líquido, que es el agua; y componente gaseoso, que es el aire

El comportamiento y las propiedades ingenieriles del suelo están gobernados por sus propiedades físicas, debido a la gran variedad de estas características es que se tiene una gran variedad de tipos de suelos que exhiben propiedades físicas diferentes. Por lo tanto, es importante describir e identificar el suelo en términos convenientes que definan con claridad y exactitud sus características.

El problema de la identificación de los suelos es de importancia fundamental en la ingeniería. Identificar un suelo es, en rigor, encasillarlo dentro de un sistema previo de clasificación. La identificación permite conocer, en forma cualitativa, las propiedades mecánicas e hidráulicas del suelo, atribuyéndole las del grupo en que se situé, por ende la experiencia juega un papel muy importante en la utilidad que se pueda sacar de la clasificación.

ANTECEDENTES:

2.1 El suelo

Casi todos los suelos se forman a partir de roca (llamada roca madre) que es degradada paulatinamente en partículas cada vez más pequeñas por procesos de intemperismo biológico, químico y físico. Otros factores formadores del suelo son: el clima, los organismos vivos, el

relieve y el tiempo. Su acción determina la dirección, velocidad y duración de los procesos formadores. La desintegración de la roca sólida en partículas minerales cada vez más finas y la acumulación de materia orgánica en el suelo requieren un tiempo muy largo, por lo común de miles de años. El suelo se forma de manera continua a medida que se va degradando la roca madre. El espesor del suelo varía desde una película delgada hasta más de 3 metros (suelos desarrollados) (Porta et al 2003).

El suelo está constituido por capas llamadas horizontes; el arreglo de los horizontes en el suelo se llama perfil edáfico. Los horizontes se definen como una capa de suelo aproximadamente paralela a la superficie, con características producidas por los procesos de formación, la textura, el espesor, el color, la naturaleza química y la sucesión de los diferentes horizontes que caracterizan un suelo y determinan su calidad. Los niveles que resultan de los procesos de formación de un suelo se clasifican en seis grupos u horizontes principales O, A, E, B, C, R, los horizontes se observan en la Figura 1 (Miller, 1994; Jaramillo, 2001 citado en Volke et al., 2005). La mayoría de los suelos desarrollados poseen al menos los horizontes A, B, C, otros suelos no tan desarrollados carecen de estos horizontes.

Propiedades del suelo

Una propiedad física química o biológica del suelo es aquélla que caracteriza al suelo; por ejemplo, la composición química y la estructura física del suelo están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por el tiempo en que ha actuado el

Interperismo (desintegración por agentes atmosféricos), por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas a través del tiempo (Sposito 1989), citado en

Volke et al., 2005. El horizonte B (iluvial) incluye las capas en las cuales tiene lugar la sedimentación proveniente de las capas superiores y

a veces de las inferiores. Es la región de máxima acumulación de materiales como los óxidos de hierro, aluminio y de arcillas.

Horizonte O, compuesto principalmente por hojas, desechos animales, hongos y otros materiales orgánicos parcialmente descompuestos.

El horizonte A, es una mezcla porosa de materia orgánica descompuesta (humus), organismos vivos y algunas partículas minerales.

Zona de lavado infiltración: Capa mineral en la que ocurren pérdidas de arcillas, minerales y cationes por lixiviación, generándose una acumulación de arena y limo. Material parental, capa compuesta por rocas, difícil de penetrar excepto por fracturas Horizonte C, material parental parcialmente descompuesto, zona poco afectada por procesos pedogéneticos, compuesta por sedimentos y fragmentos de roca; presenta acumulación de sílice, carbonatos y yeso. Licenciada en Biología: Hilda Edith Huerta Cantera 7Las propiedades físicas de un suelo tienen mucho que ver con la capacidad que el hombre les da para muchos usos. Las características físicas de un suelo en condiciones húmedas y secas para las edificaciones, la capacidad de drenaje y de almacenamiento de agua, la plasticidad, la facilidad para la penetración de las raíces, la aireación, la retención de nutrimentos de las plantas, etc. Están íntimamente conectados con la condición física del suelo

OBJETIVOS:

Determinar las propiedades física químicas del suelo

Analizar los parámetros del agua y ver si están en condiciones estables o no

MATERIALES Y METODOS:

MATERIALES:

Cilindro mostrados de suelos

Malla de 10mm para determinar la textura del suelo

Vaso dispersante

Pipeta

Probeta

Agitador manual

Vaso

Balanza analítica

Luna de reloj

Espátula

Matraz Erlenmeyer

Balón precipitado

Termómetro digital

Regla

REACTIVOS:

Agua destilada

Hexametafosfato de sodio

Ácido muriático

Ácido clorhídrico

Acelerador de selenio

Ácido sulfúrico

Ácido bórico

Indicador tashiro

Meg de nitrógeno

Erío cromo negro

Solución EDTA

Anaranjado de metilo

Cromato de potasio

Nitrato de plata

EQUIPOS:

Estufa

Agitador eléctrico

Potenciómetro o peachimetro

Gasómetro

PROCEDIMIENTO :

PROPIEDADES FISICAS:

CLASES TEXTURALES

Se tiene 2 vasos el vaso vacío pesa 0.049 de 40s a 2 horas

Se pesa 10mm de hexametafosfato de sodio luego una vez pesado poner a un vaso dispersante con 10ml de agua destilada de ahí una vez obtenido la muestra ponerlo al agitador eléctrico se agita la muestra y luego tomamos la temperatura para luego ya pasarlo la muestra a una probeta de 1 litro. Posteriormente lo llevamos a la estufa para dejarlo secar a una temperatura de 65-105°C.

Cálculos:

40 s……………….2 horas-------------------------------------------------16.42%

Peso del vaso vacío 0.049…………………….1.07------------------32.84%

Peso del vaso de muestra 0.423……………..0.077-----------------2.58%

Arcilla---------------------5.16%

Limo---------------------27.68%

Arena-------------------67.16%

100%

-Vamos al Triangulo textural para analizar los cálculos donde se tiene el mayor cálculo de 67 y de donde podemos deducir que nuestra muestra es FRANCOARENOSO

A ESTE ANALISIS DE TEXTURA LO LLAMAMOS METODO PIPETA

PROPIEDADES QUIMICAS:

La química de suelos es la ciencia que estudia las propiedades químicas del suelo y de sus componentes inorgánicos y orgánicos, así como los fenómenos a que da lugar la mezcla de esos componentes. (Bornemisza, 1982). Algunas propiedades químicas del suelo son:

PH

Para ello necesitamos los siguientes materiales

Balanza analítica

Vaso con su baguete

Termómetro

Pesamos 10gramos de la muestra de suelo luego lo ponemos al vaso le agregamos 20ml de agua destilada donde lo agitamos durante un tiempo de 5 a 10 minutos al tener la muestra ya lista introducimos el PH para medir cuanto de ph tiene la muestra en donde obtuvimos un resultado de 7 entonces decimos que nuestra muestra de suelo es excelente para todo tipo de cultivos.

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (CE)

Para ello necesitamos los siguientes materiales:

La misma muestra del PH

Conductimetro

Con la misma muestra medimos con el conductimetro 0.26 milésimas de conductividad y se dice que cuando un suelo tiene una concentración de 0.2 de conductividad es aceptable.

El estrato de saturación de la muestra se multiplica por 5 entonces tenemos:

0.26x5=1.3

En conclusión decimos que nuestra muestra tiene una conductividad eléctrica de 1.3

CO3

Para analizar cualitativamente carbonatos necesitamos los siguientes materiales:

Luna de reloj

Espátula

Pipeta

Ácido muriático

Poner la muestra de suelo con la espátula a la luna de reloj luego tener la pipeta con ácido muriático donde agregamos a la muestra 3 gotas de ácido muriático y de ahí deducir si nuestra muestra burbujea o no y como nuestra muestra no burbujeo decimos que no hay carbonatos en forma cualitativa

Para analizar cuantitativamente CO3 necesitamos los sgts materiales:

Equipo gasómetro

Matraz Erlenmeyer

Agua destilada

Ácido clorhídrico

Se pone agua destilada al equipo gasómetro conectarlo con el matraz Erlenmeyer en el matraz Erlenmeyer esta nuestra muestra donde lo agregamos 10ml de acido clorhídrico donde si burbujeo entonces decimos que si hay carbonatos en forma cuantitativa.

NITROGENO:

Para analizar nitrógeno necesitamos los siguientes materiales:

Balón precipitado

Acelerador de selenio

Ácido sulfúrico

Poner la muestra al balón precipitado agregar acelerador de selenio de 0.05 y de ahí agregamos ácido sulfúrico de 3m

Para destilación:

Necesitamos los siguientes materiales:

Matraz Erlenmeyer

Ácido bórico

Al 2%

Indicador tashiro

Ácido sulfúrico

Medir 15ml de ácido bórico al 2% agregar indicador tashiro donde dará un cambio de color verde debe de destilarse hasta 10ml a este le llamamos etapa de destilación.

Ácido sulfúrico------0.1064 su normalidad

Meg de nitrógeno -----0.014 su normalidad

Hacemos el siguiente cálculo de volumen de gasto:

VG=0.35x0.1064x0.014x100/0.500=0.10

RESULTADOS.

ANALISIS DE AGUA:

DUREZA:

Con una pipeta agregar 25ml de muestra de agua de caño de la universidad nacional del altiplano a un matraz de Erlenmeyer.

Agregar 2 ml de solución tampón PH 10

Agregar 1 pisca de erío cromo negro T

Y dará un cambio de color morado

Valorar con una solución EDTA de0.0095ml y cambiara de color azul esto con un volumen de gato de 10ml

Cálculos:

Dureza total: 6-10ml

DT=(Vg10x0.0095x0.1x〖10〗^6)/25ml=380mg/l

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la clasificación de la dureza del agua en mg/l CaCO3 es:

DUREZA (mg/l CaCO3) TIPOS DE AGUA

0-75 Agua suave

75-150 Agua poca dura (apta para consumo)

150-300 Agua Dura

>300 Agua Muy dura

INTERPRETACION:

En agua potable el límite máximo permisible es de 300 mg/l de dureza.

Se dice que el rango 75 – 150 es agua poca dura el cual es apto para consumo humano.

Según los resultados que sacamos en la práctica de edafología nos votó un resultado de 380mg/l entonces decimos que el agua es muy dura por deducción decimos que el agua de la UNA de puno está en condiciones inestables ya que no cumplen con los límites máximos permisibles

ALCALINIDAD:

Con una pipeta agregar 25ml de muestra de agua de caño de la universidad nacional del altiplano a un matraz de Erlenmeyer.

Agregar indicador anaranjado de metilo de 3 a 5 gotas

Valorar con ácido sulfúrico su normalidad de 0.05 y cambiara a un color naranja con un gasto de 1.4ml.

Cálculos:

Alcalinidad: 1.4ml

Alcalinidad=(Vg=1.4x4.0x0.02x0.3546x〖10〗^6)/25ml=238.33mg/l

RANGO ALCALINIDAD (mg/l CaCO3)

Baja <75

media 75-150(apta para consumo)

alta >150

INTERPRETACION:

El límite máximo permisible es de 200 mg/l CaCO3

Se sabe mediante la tabla de rango de alcalinidad que de 75-150 el agua es apta para consumo humano.

Según los resultados obtenidos en la práctica de edafología nos votó un resultado de 238.33mg/l entonces decimos que el agua es alta de alcalinidad en deducción decimos que el agua de la UNA de puno está en condiciones poco estables ya que no cumplen con los límites máximos permisibles

CLORUROS:

Con una pipeta agregar 25ml de muestra de agua de caño de la universidad nacional del altiplano a un matraz de Erlenmeyer.

Agregar 1ml de cromato de potasio al 5%que tiene un color amarillo

Valorar con nitrato de plata a 0.02 N cambiara a un color rojo ladrillo y tiene un gasto de 4ml.

Cálculos:

Cloruros: 4ml

Cloruros=(Vg=4.0x0.02x0.3546x〖10〗^6)/25ml=113.47mg/l

INTERPRETACION

Los contenidos en cloruros de las aguas naturales no suelen sobrepasar los 50-60 mg/l. El contenido en cloruros no suele plantear problemas de potabilidad a las aguas de consumo. Un contenido elevado de cloruros puede dañar las conducciones y estructuras metálicas y perjudicar el crecimiento vegetal.

Según los resultados obtenidos en la práctica de edafología nos votó un resultado de 113.47mg/l entonces por deducción decimos que el agua de la UNA de puno está en condiciones poco estables ya que no cumplen con los límites máximos permisibles

LAS 3 MUESTRAS OBTENIDAS:

PROPUESTO:

PESO REGISTRADO HzA HzB HzC

Lata de secado con tapa 40.07 38.14 43.50

Anillo de muestra

12.76 14.01 13.77

Lata con tapa +anillo+suelo H 132.18 138.90 136.03

Lata con tapa

+anillo+suelo S 121.59 130.87 123.41

Los anillos de muestra tuvieron un diámetro interno igual a 4.8cm y una altura igual a 2.5cm.

RECOMENDACIONES:

Se recomienda a los alumnos que entren al laboratorio de suelos con sus respectivos implementos de seguridad ya sea guantes, barbijo , gorra ,etc. Para así prevenir cualquier riesgo.

También se recomienda que entren cuidadosamente ya que hay materiales frágiles

Tener cuidado con los reactivos ya que son riesgosos

Tener cuidado con los equipos de laboratorio ya que es de mucha importancia para nosotros el cual nos ayuda a determinar parámetros físicos y químicos del suelo

CONCLUSIONES:

En conclusión al determinar propiedades físicas del suelo en este caso clases texturales al hacer nuestra identificación nos dio como resultado que nuestra muestra de suelo es franco arenoso y el PH de nuestra muestra es 7 entonces decimos que nuestra muestra de suelo es excelente para todo tipo de cultivos. Se dice también que un buen suelo es esencial para una buena cosecha. El suelo debe tener todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas, y una estructura que las mantenga firmes y derechas. La estructura del suelo debe asegurar suficiente aire y agua para las raíces de la planta, pero debe evitar el exceso de agua mediante un buen drenaje. El humus se pierde rápidamente si al suelo se lo deja expuesto.

Los suelos muestran gran variedad de aspectos, fertilidad y características químicas en función de los materiales minerales y orgánicos que lo forman. El color es uno de los criterios más simples para calificar las variedades de suelo. La regla general, aunque con excepciones, es que los suelos oscuros son más fértiles que los claros. La oscuridad suele ser resultado de la presencia de grandes cantidades de humus.

IMPORTANCIA DEL SUELO:

Entendemos por suelo a las diferentes capas de material orgánico o no orgánico que componen la corteza terrestre y sobre las cuales se desarrolla la mayor parte de los ciclos vitales conocidos. El suelo puede estar cubierto por agua (como en los océanos o mares) o no (como en la tierra común sobre la que habitamos). La importancia del suelo tiene que ver con el hecho de que es sobre él donde la vida tiene lugar y debido a los diferentes procesos naturales (como la permeabilización del agua), podemos hablar de seres vivos como plantas y vegetales, animales y seres humanos.

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ANEXOS:

DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS DE LABORATORIO:

EQUIPO CENTRIFUGA.- Tiene una capacidad de 10000 RPM sirve para hacer un análisis al mezclar sólido y liquido este lo centrifuga el sólido queda abajo y el liquido arriba.

EQUIPO AGITADO ELECTRICO.- Sirve para hacer el analisis de potasio.

ESTUFA ELECTRICA.- Hay humus sirve para hacer muestra de suelo y para hacer análisis de humedad y materia orgánica.

MUFLA O HORNO ELECTRICO.- Tiene una T° de 900°C pero no se puede llegar a 900 sino el equipo explota sirve para analizar hierro, oxido fosfato esto para que a la materia orgánica lo calcine.

EQUIPO ESPECROFOTOMETRO.-Sirve para determinar los parametros de alimentos,agua y suelo.

EQUIPO VOLTANPERIMETRO.-Sirve para determinar de metales pesados.

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