Preparación de Artículos para la Revista Politécnica

Preparación de Artículos para la Revista Politécnica

Preparación De Soluciones - Gravimetría

Arrias, Lucia 1; Catucuago, Heydy 2; Herrera, Daniela 3

1,2,3Escuela Politécnica Nacional, Departamento De Ingeniería Química, Quito, Ecuador

Resumen: En este informe se realizó el estudio de la humedad, la cantidad de agua presente en el suelo, mediante el análisis gravimétrico, una técnica de laboratorio que permite determinar con exactitud y precisión la cantidad de humedad concentrada en la tierra midiendo la diferencia de peso entre la muestra de tierra húmeda y seca con una balanza analítica.  Para desarrollar la práctica se utilizó el método de cuarteo para obtener la cantidad de tierra necesaria para este estudio, también se usaron instrumentos como la caja Petri, donde se colocó la tierra para luego llevarla al proceso de secado en la estufa y se tomó el peso de la tierra seca en la balanza analítica para determinar el porcentaje de humedad concentrada en la tierra. Los factores que determinan la cantidad de humedad en el suelo son: textura, clima, terreno y plantas que habitan, además de conocer la cantidad de humedad natural presente en el suelo para abordar cuestiones relacionadas con el riego, control de humedad y el cuidado del medio ambiente.

Palabras clave: Humedad, concentración, suelo.

Principio del formulario

1. INTRODUCCION

El presente informe tiene como objetivo realizar un análisis detallado de lo que representa la humedad en dos ámbitos industriales muy importantes: agricultura y construcción. Asimismo, realizar una comparación de las características del suelo que resultan necesarias para llevar a cabo las actividades inherentes a cada área. Y finalmente, definir si la muestra utilizada puede considerarse apta en el ámbito agrícola

En términos sencillos, la humedad podría definirse como la porción de agua que existe en una muestra, en este caso, tierra.

Según (Caicedo, Rosero, 2021), existen múltiples tipos de humedad que pueden estar presentes en el suelo, entre ellos:

•  Humedad gravitacional. La cual se mueve gracias a la acción de la gravedad. Dependiendo del tipo de suelo demora 2-3 días en drenarse.

•  Humedad capilar. Es la cantidad de agua que se mantiene en los poros del suelo, esta se encuentra contra la gravedad y adherida gracias a fuerzas de adhesión y cohesión.

•  Humedad higroscópica. Se encuentra como una fina capa de agua en la superficie de la tierra, esta no es aprovechada por las plantas.

Por otro lado, la gravimetría permite determinar la concentración de una sustancia basándose en el cambio en la masa, se considera una técnica analítica de las más exactas. También es utilizada para conocer qué tan pura es la mezcla, mediante la eliminación del compuesto más volátil (Gary, 2009).

Con la ecuación (1) es posible obtener la masa de agua presente en la tierra húmeda.

[pic 1]

Donde:

 hace referencia a los gramos de agua dentro de la muestra[pic 2]

                  es la cantidad másica de la muestra[pic 3]

 son la masa del recipiente vacío y del recipiente con la muestra seca, respectivamente.[pic 4]

A partir de la Ec. (2), es posible obtener el porcentaje de humedad () que se puede encontrar en la muestra[pic 5]

[pic 6]

2. METODOLOGÍA

Para realizar el análisis de humedad se seleccionó una muestra de una porción de suelo perteneciente a un cultivo agrícola. A esta muestra se le retiró los residuos, como rocas y ramas, para luego proceder a tamizar y homogenizar la misma mediante el método del cuarteo.

Fue realizado un análisis gravimétrico, se pesó individualmente la caja Petri y luego con la respectiva muestra (de aproximadamente 1g), a continuación, se la colocó en la estufa a 110°C. Y finalmente, la caja Petri con la porción de suelo fue nuevamente pesada cuando esta última se encontró completamente seca.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Tabla 1. Datos obtenidos a partir de la práctica realizada

Al finalizar el análisis gravimétrico realizado a través del secado de la porción de tierra obtenida, se encontró que la misma contenía 0,1073g de agua, mediante la ecuación (1): 

Al reemplazar los datos en la ecuación (2), se halló que el contenido de humedad de la muestra expresado en porcentaje () fue de 10,9736%. [pic 7]

En la agricultura, se toman en cuenta ciertos factores para seleccionar el tipo de arena a utilizar. De acuerdo con (Cruz, 2004) algunos de esos factores son:

• Textura. Se refiere a la capacidad del suelo para retener y transportar tanto agua como nutrientes.

• Capacidad de retención de agua. Relacionado con la parte de humedad que se considera aprovechable de cada suelo.

La humedad óptima para los cultivos varía según la especie que se desee cultivar, ya que no todas requieren el mismo nivel de humedad durante su crecimiento. Sin embargo, muchos de los posibles cultivos se enriquecen de mejor manera cuando el suelo es capaz de mantener su nivel de humedad en el rango de entre el 50% y el 75% de su capacidad para retener agua (Delgado, 2023).

Sin embargo, es importante considerar que los suelos agrícolas no siempre tendrán el mismo porcentaje de humedad puesto que existen muchos factores que pueden alterar esto. Por ejemplo, en épocas de sequía, los suelos se distinguen por su poco contenido de humedad.

Por otro lado, la agricultura no es el único ámbito donde estar al tanto de la humedad del suelo es importante. La construcción, es otra de las áreas en donde el conocimiento de las condiciones del suelo resulta fundamental. Y por supuesto, se toman en cuenta factores distintos para seleccionar el material adecuado. (Neves, 2009) plantea los siguientes parámetros:

• Composición granulométrica. Cada porción de suelo puede poseer distintos materiales como grava, arena o arcilla. Según la cantidad de cada uno de estos en dicha porción, se pueden determinar las características que tendrá el material.

• Plasticidad. Depende principalmente de la cantidad de líquido (comúnmente agua) y de arcilla que posea la muestra, lo cual hace cada material más o menos flexible y/o moldeable. De acuerdo con esto, los materiales pueden separarse en: líquido, plástico o sólido.

• Retracción. Se refiere a la contracción y/o expansión de la arcilla presente en el suelo, que a futuro puede causar fisuras y otros problemas cuando hay variaciones en la humedad del ambiente.

• Humedad y compactación. Representa el equilibrio ideal entre la humedad presente en el suelo y el nivel de compactación necesario para obtener la máxima resistencia y durabilidad del suelo.

Entre estos dos grandes modos de empleo de los suelos, se pueden encontrar diferencias claves mostradas a continuación.

Tabla 2. Cuadro comparativo: Uso y selección de suelos en la agricultura y la construcción.

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