1. unidades de concentración en soluciones nutritivas
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undades de concentracion de las solcuionesTRANSCRIPT
Dr. Ibar Felipe Tlatilpa Santamaría
“Unidades de concentración en soluciones nutritivas”
COLEGIO DE POSTGRADUADO EN CIENCIAS AGRÍCOLAS
Unidades para expresar concentraciones en la solución nutritiva
Milimolar (mmol/L)
Miliequivalente (me/L)
Miligramos (mg/L) o ppm
Algunas nociones químicas …
Un átomo: parte mas pequeña de un elemento químico.
¿Qué es un elemento químico? Ejemplo: N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo, C, H, O.
Un compuesto por su parte esta conformado por varios elementos. Ejemplo: KNO3 compuesta por los elementos potasio, nitrógeno y oxígeno.
Peso molecular o peso molar: es la suma del peso de los átomos de la molécula
Peso molar se expresa en gramos, g por litro
Peso milimolar se expresa en miligramos, mg por litro
Ejemplo: NO3- (molécula nutrimental)
N = 14 x 1 = 14 O = 16 x 3 = 48
Total 62 g tiene 1 mol de NO3-
KH2PO4 (fosfato monopotásico) K = 39 x 1 = 39 H = 1 x 2 = 2 P = 31 x 1 = 31 O = 16 x 4 = 64
Total 136 mg por 1 mmol de de KH2PO4
MgSO4 7H2O (Sulfato de Magnesio o sales de Epson)Mg = 24.3 x 1 = 24.3 S = 32.1 x 1 = 32.1 O = 16 x 4 = 64H = 1 x 2 x 7 = 14 O = 16 x 7 = 112
246.4 g por 1 mol de MgSO4 7H2O
246.4 mg por 1 mmol de de MgSO4 7H2O
Un anión es un ion (átomo o molécula) con carga eléctrica negativa
NO3– H2PO4
- SO42-
Cl- HCO3- CO3
2-
Elemento o nutriente
Símbolo
químico
Peso
atómico
Forma de
absorción
Peso
milimolar
Nitrógeno (nítrico) N 14.0 NO3- 62.0
Nitrógeno
(amoniacal) N 14.0 NH4+ 18.0
Fósforo P 31.0 H2PO4- 97.0
Potasio K 39.1 K+ 39.1
Magnesio Mg 24.3 Mg2+ 24.3
Calcio Ca 40.1 Ca2+ 40.1
Azufre S 32.1 SO42- 95.0
Cloro Cl 35.5 Cl- 35.5
Sodio Na 23.0 Na+ 23.0
Hidrógeno H 1.0 H+ 1.0
Carbono C 12.0 HCO3- 61.0
Oxígeno O 16.0
Ejercicio. Calcular el peso molecular de los siguientes compuestos (fertilizantes)
• Acido fosfórico: H3PO4
• Nitrato de magnesio: Mg(NO3)2 6H2O
• Fosfato monoamonico: NH4H2PO4
• Nitrato de Calcio: Ca(NO3)2 0.2 NH4NO3 2H2O
Peso equivalente
Es el peso atómico o molecular, dividido entre la valencia.
Valencia: Se define como la carga eléctrica con que trabaja el elemento
Ion Valencia
NO3- 1
NH4+ 1
H2PO4- 1
K+ 1
Cl- 1
Na+ 1
HCO3- 1
Ion Valencia
Ca2+ 2
Mg2+ 2
SO42- 2
Peso equivalente = Peso Molecular o atómico Valencia
Calcular meq de K
Peso Atómico K 39.1 Valencia K 1
Peso equivalente = 39.1 = 39.11
1 meq contiene 39.1 mg de K
Calcular el meq del Ca
Peso Atómico Ca 40 Valencia Ca 2
Peso equivalente = 40 = 202
1 meq contiene 20 mg de Ca
Calcular el meq del Ca
Peso Atómico Ca
40 Valencia Ca 2
Peso equivalente = 40 = 202
1 meq contiene 20 mg de Ca
NO3- (molécula nutrimental)
Peso milimolarN = 14 x 1 = 14 O = 16 x 3 = 48
62 g por 1 mol de NO3-
Valencia NO3- 1Peso equivalente = 62 = 62 g
1
1 eq contiene 62 g de NO3-
o1 meq contiene 62 mg de NO3
-
KH2PO4 (fosfato monopotásico)
Peso milimolarK = 39 x 1 = 39H = 1 x 2 = 2P = 31 x 1 = 31 O = 16 x 4 = 64
136 g por 1 mol de NO3–
Valencia K 1
Peso equivalente = 136 = 136 1
1 meq contiene 136 mg de KH2PO4
MgSO4 7H2O (Sulfato de Magnesio)
Peso milimolarMg = 24.3 x 1 = 24.3 S = 32.1 x 1 = 32.1 O = 16 x 4 = 64.0H = 1 x 2 x 7 = 14.0O = 16 x 7 = 112.0
246.4 g por 1 mol
Valencia 2
Peso equivalente = 246.4 = 123.2 2
1 meq contiene 123.2 mg de MgSO4 7H2O
Ejercicio. Calcular los miliequivalente de los siguientes elementos y compuestos
1. Cl, Na, Mg, H2PO4, SO4 y HCO3
2. Nitrato de magnesio: Mg(NO3)2 6H2O 3. Fosfato monoamonico: NH4H2PO4
4. Acido fosfórico: H3PO4
Conversión milimoles (mmol) a miliequivalentes (meq)meq = mmol x valencia
mmol = meq / valencia
Todos aquellos iones que tengan una valencia de 1, la concentración en mmoles/L es igual a meq/L.
Pero en aquellos que tengan una valencia de 2, el número de meq/L es igual a dos veces el número de mmoles/L.
ppm = meq x pmeqpmeq = Peso miliequivalente
Elemento Peso equivalente
N 14.0
NO3 62.0
NH4 18.0
Ca 20.04
Mg 12.16
Na 23.0
K 39.1
P 30.97
PO4 31.65
H2PO4 96.97
SO4 48.03
HCO3 61.01
Cl 35.46
ppm = mmol x pmmolpmmol = Peso milimolar
Elemento Peso molecular
NO3- 62.0
NH4+ 18.0
H2PO4- 97.0
K+ 39.1
Mg2+ 24.3
Ca2+ 40.1
SO42- 96.1
Cl- 35.5
Na+ 23.0
H+ 1.0
HCO3- 61.0
ÁcidosDensidad Pureza del ácido (%)
kg/L Nítrico Fosfórico Sulfúrico
HNO3 H3PO4 H2SO4
1.34 55
1.4 65-70 50
1.5 95 53 60
1.6 75
1.73 85 77
1.84 90-98
Cálculo de la concentración de nutrimento en ácidos
Ejemplo: Qué porcentaje de N tiene el ácido nítrico (HNO3) al 56% de Riqueza?Peso milimolarH = 1 x 1 = 1N = 14 x1 = 14 O = 16 x3 = 48
63 mg por 1 mmol de HNO3
Peso atómico N 14%N = Peso atómico x 100 Peso molecular
%N = 14 x 100 = 22 63
Si la pureza fuera 100%22 % de N → 100% de riqueza X % de N → 56% de riquezaX % N = ( 56 x 22) = 12.44
100
Por lo tanto, el HNO3 al 56% de riqueza contiene 12.44% de N, en peso.
Ejemplo: Qué porcentaje de P o P2O5 tiene el ácido Fosfórico (H3PO4) al 55% de Riqueza?Peso milimolarH = 1 x 3 = 3P = 31 x 1 = 31 O = 16 x4 = 64
98 mg por 1 mmol de H3PO4
Peso atómico P 30.97%P = Peso atómico x 100 Peso molecular
%P = 30.97 x 100 = 31.698
Si la pureza fuera 100%
31.6% de P → 100% de riquezaX % de P → 55% de riqueza
% P = ( 55 x 31.6) = 17.4 % de P100
P2O5
P = 2 x 31 = 62O = 16 x 5 = 80
142 mg de P2O5
62 mg de P - P2O5 → 142 mg de a P2O5
31 mg de P - → XX = 71 g P2O5
1 mg de P → 71/31 = 2.29 mg P2O5
17.4 % * 2.29 = 39.8 %
Por lo tanto, el H3PO4 al 55% de riqueza contiene 17.4% de P ó 39.8% de P2O5
Ejercicio. Calcular el % N y P en los siguientes ácidos1. Acido nítrico a: 59 y 65 % de riqueza2. Acido Fosfórico: 75 y 77% de riqueza
Conversiones Nutrimentales
Elemento Factor Elemento Factor Elemento
NO3 0.22 N 4.42 NO3
NH4 0.77 N 1.28 NH4
PO4 0.33 P 3.06 PO4
P2O5 0.44 P 2.29 P2O5
K2O 0.83 K 1.20 K2O