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II Máster de Nutrición Vegetal en Tema 9. Análisis Químico Agrícola Cultivos Hortícolas Intensivos

ANÁLISIS QUÍMICO AGRÍCOLA Consuelo Egea Nicolás Dpto. Producción Agraria. Área Edafología yQuímica Agrícola ETSIA. Universidad Politécnica de Cartagena Paseo Alfonso XIII, 52 30203 Cartagena (Murcia). España [email protected]

ÍNDICE

1.TOMA DE MUESTRAS .....................................................................................................1 1.1. TOMA DE MUESTRAS DE SUELOS........................................................................1 1.2. TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS.........................................................................2 1.3. TOMA DE MUESTRAS DE MATERIAL VEGETAL...............................................3 1.4. TOMA DE MUESTRAD DE SUSTRATOS Y PREPARACIÓN...............................4

2.MÉTODOS DE ANÁLISIS DE SUELOS ..........................................................................6 2.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA..........................................................................6 2.2. TEXTURA (Método de Bouyoucos) ............................................................................7 2.3. CARBONATO CÁLCICO TOTAL...........................................................................10 2.4. CARBONATO CÁLCICO ACTIVO.........................................................................11 2.5. MATERIA ORGÁNICA ............................................................................................12 2.6. NITRÓGENO .............................................................................................................14 2.6.1. NITRÓGENO TOTAL (Excluyendo nitratos) ...............................................14 2.6.2. NITRÓGENO TOTAL (Incluyendo nitratos) ................................................16 2.6.3. NITRÓGENO AMONIACAL INTERCAMBIABLE DEL SUELO.............17 2.7. RELACIÓN C/N.........................................................................................................19 2.8. FÓSFORO ASIMILABLE .........................................................................................19 2.8.1. INTRODUCCIÓN ..........................................................................................19 2.8.2. MÉTODO OLSEN MODIFICADO...............................................................20 2.8.3. MÉTODO DE TRUOG ..................................................................................21 2.8.4. MÉTODO DE BRAY – KURTZ....................................................................22 2.8.5. MÉTODO DE SAUNDER .............................................................................23 2.9. MÉTODOS DE ANÁLISIS QUÍMICO – FÍSICOS ..................................................24 2.9.1. pH....................................................................................................................24 2.9.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (EXTRACTO 1:5).................................25 2.9.3. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (PASTA SATURADA).........................26 2.9.4. CLORUROS ...................................................................................................27 2.9.5. SULFATOS ....................................................................................................30

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2.10. ANÁLISIS DEL COMPLEJO DE CAMBIO...........................................................31 2.10.1. C.C.C. (Intercambio con cloruro de bario) ...................................................31 2.10.2. C.C.C. (Intercambio con acetato amónico)...................................................34 2.11. MICROELEMENTOS EN EL SUELO....................................................................37 2.12. BORO ASIMILABLE ..............................................................................................39

3.MÉTODOS DE ANÁLISIS DE AGUAS, DISOLUCIONES NUTRITIVAS Y DISOLUCIONES DE DRENAJE ..................................................................................40

3.1. pH................................................................................................................................40 3.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA............................................................................41 3.3. CARBONATOS Y BICARBONATOS (Método potenciométrico) ..........................43 3.4. FOSFATOS ................................................................................................................44 3.5. CLORUROS ...............................................................................................................45 3.6. SULFATOS ................................................................................................................47 3.7. NITRATOS (Ultravioleta) ..........................................................................................48 3.8. AMONIO ....................................................................................................................49 3.9. BORO .........................................................................................................................50 3.10. ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN ATÓMICA ..............................................51 3.11. ESPECTROSCOPIA DE EMISIÓN ........................................................................54 3.12. SÍLICE REACTIVA.................................................................................................55

4.MÉTODOS DE ANÁLISIS DE MATERIAL VEGETAL ...............................................56 4.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA........................................................................56 4.2. MINERALIZACIÓN DE LA MUESTRA .................................................................57 4.3. NITRÓGENO .............................................................................................................58 4.4. FÓSFORO ..................................................................................................................59 4.5. POTASIO....................................................................................................................60 4.6. SODIO ........................................................................................................................61 4.7. CALCIO......................................................................................................................62 4.8. MAGNESIO ...............................................................................................................63 4.9. HIERRO......................................................................................................................64 4.10. COBRE .....................................................................................................................65 4.11. MANGANESO.........................................................................................................66 4.12. CINC.........................................................................................................................66 4.13. BORO .......................................................................................................................67 4.14. CLORO.....................................................................................................................69

5.MÉTODOS DE ANÁLISIS DE SUSTRATOS AGRÍCOLAS ........................................70 5.1. HUMEDAD Y MATERIA SECA..............................................................................70 5.2. MATERIA ORGÁNICA Y CENIZAS ......................................................................71 5.3. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO............................................................................72 5.4. DENSIDAD REAL.....................................................................................................72 5.5. RELACIONES AIRE – AGUA..................................................................................73 5.5.1. CAPACIDAD DE AGUA ..............................................................................73

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5.5.2. DENSIDAD APARENTE ..............................................................................75 5.5.3. CURVA DE DESORCIÓN ............................................................................78 5.6. pH, CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y NUTRIENTES........................................81 5.7. CAPACIDAD DE CAMBIO CATIÓNICO...............................................................84 5.8. ELEMENTOS TOTALES..........................................................................................85 ANEXO..............................................................................................................................90

1. TOMA DE MUESTRAS

En el análisis químico agrícola existe un axioma fundamental: “El análisis no puede ser mejor que la muestra”. Efectivamente, desde que se comienzan las operaciones con la toma de muestra hasta el momento en que se determina el resultado analítico, se pueden producir muchos errores. Se ha comprobado que la mayor parte del error cometido es inherente a la muestra en cuestión. Esta parte puede representar entre el 80 y el 86% del error total. El 15 o 20% restante es la suma de errores que se cometen en el laboratorio al efectuar el submuestreo para el análisis, incluyendo las imprecisiones de los instrumentos utilizados, la preparación de reactivos, las diluciones, etc. Así pues, la mayor parte del error total de los valores obtenidos mediante análisis proviene precisamente de la toma de muestras, de ahí la recomendación de que la realicen personas especialistas. 1.1. TOMA DE MUESTRAS DE SUELOS La toma de una muestra de suelo es una tarea muy importante de la que depende el valor de los análisis y debe ser representativa de la zona problema. Por ello, debe efectuarse de acuerdo con un método normalizado, teniendo en cuenta las características del terreno. En todos los casos debe realizarse una inspección previa del campo a muestrear para dibujar, después, un diagrama en el que se señalen las distintas parcelas, cultivos, textura y color del suelo, desarrollo relativo de los cultivos, tratamientos fertilizantes, zonas de condiciones anormales (terrenos situados en inmediaciones de edificios, caminos o carreteras, zonas marginales, etc.), y otras características que puedan diferenciar unos suelos de otros.

Sobre ese diagrama, se traza un plan del número de muestras a tomar, forma de tomarlas

y orden de muestreo, teniendo en cuenta que debe recogerse una muestra distinta por cada porción de terreno con características peculiares y que debe tomarse una muestra, como mínimo, por cada 2 Ha. A continuación, se numeran las bolsas en la que deben guardarse las muestras, y entonces se inicia su recogida.

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Las muestras de suelo se cogen, generalmente, a una profundidad de 0-20 cm, por uno de los procedimientos siguientes:

a) Utilizando una barrena de 30 a 35 cm de longitud, cuya parte roscada debe tener, como mínimo, unos 3 cm de diámetro. La muestra se toma introduciendo la barrena en el suelo hasta unos 20 cm de profundidad, tirando de ella hacia arriba y pasando el suelo adherido a una bolsa.

b) Empleando una sonda, consistente en un tubo cilíndrico, cuya parte inferior es media caña de 20 cm de longitud, terminada en punta afilada que, después de introducirse en el suelo, por rotación sobre su eje, permite extraer una porción de aquel, desde la superficie hasta 20 cm de profundidad. Una vez fuera, con un vástago de diámetro un poco inferior al de la parte interior de la sonda se puede arrastrar toda la muestra a una bolsa.

c) Por medio de una pala o azadón, se cava un hoyo, en forma de V, de unos 20 cm de profundidad, se corta una rebanada de uno de los lados y la parte central de la rebanada se pasa a la bolsa, despreciando los bordes.

Cualquiera que sea el medio utilizado, se repite la misma operación unas veinte veces, poniendo todas las submuestras así tomadas en un saco o bolsa fuerte, hasta completar unos 2 Kg de tierra. Estas tomas de submuestras se efectuarán recorriendo la parcela en zig – zag. 1.2. TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS Ha de tomarse una muestra representativa del agua a analizar para poder determinar a partir de ella sus características físicas y químicas. Las muestras tomadas pueden ser de varios tipos:

1. Muestras simples: aquellas tomadas en un lugar y en un tiempo determinado para su análisis individual.

2. Muestras compuestas: aquellas obtenidas por mezclas y homogeneización de muestras simples tomadas en el mismo lugar a tiempos diferentes.

3. Muestras integradas: las obtenidas por mezclas de muestras simples cogidas en puntos diferentes y al mismo tiempo.

1.2.1. Material y aparatos necesarios para la toma de muestras En fuentes, redes de distribución, pozos dotados de bomba de extracción y casos similares, será necesario dejar fluir el agua el tiempo necesario para conseguir que la muestra sea verdaderamente representativa. En ríos, embalses, etc., será preciso considerar diversos factores, tales como profundidad, flujo de corriente, distancia a la orilla, etc., recomendándose en este caso la toma de muestras integradas y de no ser posible se tomará una muestra simple en el centro de la corriente o varias muestras simples en los lugares más apropiados de la masa de agua.

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Los recipientes en los que se toma la muestra deben tener unas características determinadas:

• No desprender materia orgánica, elementos alcalinos, boro, sílice u otros que puedan contaminar la muestra de agua.

• Que el material constituyente del recipiente no reaccione con los componentes de la muestra.

• Que la adsorción ejercida por sus paredes sea mínima sobre cualquiera de los componentes presentes en la muestra de agua.

Los envases de plástico se utilizarán para tomar las muestras en las que se deban determinar elementos alcalinos.

Los envases de vidrio borosilicatado se utilizarán cuando se analicen componentes

volátiles y deberán ser de color topacio cuando se investiguen elementos alterables a la luz. Todo material que se use para la toma de muestras deberá estar escrupulosamente limpio, debiéndose enjuagar con agua desmineralizada o destilada, o con la misma muestra varias veces en caso de no disponer de las primeras. El objetivo final de todas estas consideraciones es conseguir que la porción de agua tomada sea representativa y dado que la toma de muestras, de hecho, presenta una enorme variedad de situaciones distintas, en todos aquellos casos en los que sea posible se fijarán, para cada uno de ellos, las condiciones más apropiadas, en entrevista mantenida con el personal responsable de tomar la muestra. 1.2.2. Conservación, precintado y etiquetado No es posible alcanzar una perfecta y completa conservación, pues nunca se consigue una total estabilización de cada constituyente; como máximo las técnicas de conservación retrasan los procesos químicos o biológicos que, después de tomada la muestra, continúan. En cuanto al tiempo entre recogida y análisis de la muestra, puede decirse como norma general que, cuanto menor sea este intervalo mejores serán los resultados del análisis.

Obtenidas las muestras se cerrarán convenientemente y se precintarán, en su caso, de

forma que quede garantizada su inviolabilidad, etiquetándolas para su perfecta identificación. 1.3. TOMA DE MUESTRAS DE MATERIAL VEGETAL La capacidad de las plantas para absorber y utilizar nutrientes minerales se refleja en la concentración de cada nutriente en los tejidos, así como en la relación que existe entre estas concentraciones. El análisis de tejidos seleccionados nos proporciona información sobre el estado nutricional de la planta.

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Mediante el análisis del suelo conocemos el nivel de nutrientes minerales asimilables que existen en él. Estos serán la fuente para la absorción por el sistema radicular de la planta. Sólo el análisis foliar permitirá conocer el uso que hace la planta de estos elementos nutritivos. La parte de la planta que generalmente se utiliza para el análisis foliar es la hoja. Esto se debe a que es muy activa metabólicamente y su composición es una buena guía de los cambios en el estado nutricional de la planta. Los objetivos del muestreo son:

a) Diagnosticar posibles estados carenciales o de toxicidad con síntomas visibles. b) Predecir posibles estados carenciales sin síntomas visibles en las hojas pero con

respuesta negativa en la producción. c) Conocer la eficiencia de un análisis de suelo. d) Determinar la efectividad de un plan de abonado y de esta manera conocer el estado

nutricional de la planta. e) Determinar los efectos medioambientales sobre los nutrientes disponibles y su

absorción por la planta. En la elección de las plantas (exceptuando el caso descrito en el apartado a), se elegirán aquellas que no se encuentren en los pasillos ni cerca de las bandas de la plantación. Se muestrean plantas que presenten el estado general y medio de todas las plantas. Se desestimarán los extremos. Se deben elegir aproximadamente 20 plantas por cada 5000 m2. En el caso a) se deben muestrear aquellas plantas que presenten los síntomas visibles de los que se desea conocer su origen. Se debe elegir una hoja joven completamente formada (con el pecíolo), ésta equivale a la 4 – 6 hoja desde la parte superior de la planta hacia abajo. Se eligen las hojas de ambos lados de la línea de cultivo. El número de hojas oscilará entre 15 – 100, dependiendo del cultivo, debiéndose recolectar al menos 200 gramos de material foliar. 1.4. TOMA DE MUESTRAS DE SUSTRATOS Y PREPARACIÓN Resulta de gran importancia que la muestra analizada sea representativa del material utilizado, haciendo hincapié en que la calidad de los resultados analíticos nunca puede ser mejor que la de la muestra analizada. Es decir, que por muy precisas que sean las técnicas utilizadas, de nada servirán los resultados obtenidos si se han aplicado a muestras que no reflejan las propiedades y composición media del lote analizado; incluso pueden ser causa de posteriores actuaciones erróneas, que resulten perjudiciales para el desarrollo del cultivo o la economía del agricultor. En el caso de los ingredientes y mezclas de sustratos, a menudo se trata de materiales heterogéneos en granulometría, naturaleza y composición, por lo que no es suficiente tomar la muestra en uno o dos puntos de la superficie, sino que es necesario hacerlo en diferentes puntos

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del lote (idealmente en toda su profundidad), hasta obtener un volumen total de unos 10 litros, recomendado para los análisis físicos y químicos normales. Cuando se muestrean partidas a granel y montones, suelen resultar útiles las sondas de muestreo construidas con un tubo metálico de longitud semejante a la profundidad de la pila o montón; también pueden utilizarse las disponibles comercialmente para muestreo de alimentos del ganado, como las sondas para ensilado. Sin embargo, debe tomarse la precaución de no ejercer una presión excesiva para acceder hasta la base, ya que dicho efecto de compresión puede modificar las propiedades físicas y el contenido en agua de la muestra. La determinación de la densidad aparente es particularmente sensible a la heterogeneidad de la muestra. Para el muestreo de turba suelta a granel, la Norma inglesa BS 4156:1990 impone tomar siete muestras de unos 50 litros, cada una de las cuales está constituida por al menos diez submuestras de tamaño semejante, tomadas en un diámetro de un metro alrededor del punto de muestreo y a una profundidad de unos 20 y 40 cm desde la superficie, hasta la mitad de la altura del montón respecto del suelo. En cada una de las siete muestras de 50 litros se determina por separado la densidad aparente, tras lo cual se obtiene por cuarteo una muestra de laboratorio de unos 8 litros, en la que se efectúan los restantes análisis. Para el muestreo de balas o pacas, la citada Norma establece tomar de cada lote (inferior a 10000 pacas) submuestras de medio litro en cada paca, en número no inferior al 2% del volumen indicado, de tal forma que el volumen final de la submuestra sea de 20 litros (la paca entera si su volumen es inferior). El número de pacas a muestrear es igual a la raíz cuadrada (redondeada a un número entero) del número de pacas en el lote, con un mínimo de cuatro. Como metodología base para la toma de muestras de materiales envasados y a granel, se ha sugerido la descrita por la norma francesa NF U 44-101, que puede completarse con la X 31-150 para la preparación de la muestra de laboratorio en la determinación de elementos totales. Si se muestrean sustratos en contenedor deben tomarse las muestras en toda la profundidad, ya que las propiedades físicas varían a lo largo del espesor del sustrato. Cuando se estudian problemas de crecimiento, deberá tomarse toda la muestra de las raíces de la planta. Generalmente es más útil, aunque más costoso, analizar por separado y comparar las propiedades del medio de cultivo sanas y afectadas, que hacerlo solamente de estas últimas y comparar los resultados con los datos de la bibliografía.

Cuando vamos a realizar el análisis químico de un sustrato en contenedor, hay que tener

en cuenta algunos detalles específicos. Puede ser conveniente desechar la capa superficial de unos pocos centímetros, si se sabe que ha habido una aportación reciente de abonos en superficie. Igualmente, deberá tenerse en cuenta que si se hallan presentes fertilizantes de liberación lenta, la muestra debe ser tomada sin rotura de los gránulos de abono, que deberán ser eliminados.

Cuando se sospecha que los problemas de crecimiento son consecuencia de carencias

nutricionales, suele resultar útil completar el análisis químico de sustratos de plantas sanas y afectadas con el análisis foliar de las plantas correspondientes a los mismos contenedores de los que se han tomado las muestras de sustrato. En estos casos es conveniente, aunque resulte más costoso, analizar por separado varias submuestras de sustrato y/o planta, para cerciorarse de que

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las diferencias observadas entre plantas sanas y afectadas no son consecuencia de la heterogeneidad de los materiales.

La preparación de la muestra depende de la técnica aplicada. Así, para determinar los

nutrientes extraíbles se parte de un volumen de muestra húmeda (inalterada o sometida a una succión, según el método), mientras que la determinación de nitrógeno y minerales se efectúa normalmente a partir de la muestra secada a 102ºC, triturada y tamizada. 2. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE SUELOS Las determinaciones analíticas más frecuentes e importantes en los suelos, además de la textura y estructura, son el pH, la materia orgánica, la capacidad de cambio de cationes y las relacionadas con la riqueza en los elementos nutritivos. 2.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Una vez obtenida la muestra, se procede en el laboratorio a su tratamiento y preparación para el análisis. Generalmente incluye las operaciones siguientes: secado, tamizado y almacenamiento. 2.1.1. Secado

La forma más sencilla y segura de realizar esta operación consiste en extender la muestra sobre una bandeja de papel sin satinar (anotando en el margen de la misma el código de muestra asignado a la entrada en el laboratorio), en una habitación bien ventilada, o con ventilación forzada, esperando su secado hasta equilibrio con la humedad atmosférica.

También pueden utilizarse dispositivos especiales que aceleren el secado, tales como

armarios secadores con aire caliente, rayos infrarrojos, etc., pero en todos los casos ha de tenerse especial cuidado en que la temperatura máxima alcanzada no sobrepase los 35 – 40ºC. 2.1.2. Tamizado

La muestra seca al aire, se pasa a través de un tamiz de bronce fosforoso o de acero inoxidable con agujeros de 2 mm de paso de luz, agitando a mano hasta que no pase más suelo. Se vacía lo que queda en el tamiz sobre una tabla lisa y se pasa (sin apretar demasiado) un rulo de madera para desmenuzar los agregados, sin romper las partículas de roca; se pasa de nuevo al tamiz, repitiendo la operación tantas veces como sea necesario para agotar la grava y las partículas de roca que quedan en el tamiz.

El tamizado puede realizarse también mecánicamente, en aparatos que eliminan

totalmente el polvo y aumentan considerablemente la rapidez de la operación.

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2.1.3. Homogeneización

La fracción menor de 2 mm se pasa a través de un aparato mezclador, o se homogeneiza a mano mediante el método del cuarteo. Una vez homogeneizada, se introduce en una bolsa, caja de cartón, etc., y se etiqueta convenientemente.

2.1.4. Almacenamiento

Debe realizarse en una habitación bien ventilada, fresca y seca, colocando las muestras perfectamente ordenadas.

Las muestras especiales, que necesitan su análisis en estado fresco, deben desecharse una

vez utilizadas o almacenarlas separadamente. Todo el almacén de muestras ha de renovarse una vez pasado un plazo prudencial de

tiempo, ya que las muestras envejecen y el estado de las mismas evoluciona con el tiempo.

Observaciones. Las operaciones de preparación de la muestra han de realizarse utilizando materiales que no la contaminen, debiendo extremarse las precauciones cuando se quieren determinar oligoelementos, tales como cobre, níquel, etc. 2.2.TEXTURA (Método de Bouyoucos) 2.2.1. Principio

La densidad de una suspensión depende de la cantidad de materia suspendida, por lo que, siguiendo la evolución de dicha densidad con el tiempo de sedimentación, puede determinarse la distribución de tamaños de partículas.

Experimentalmente se determina que, cuando se utiliza un densímetro del tipo de

Bouyoucos, la concentración de sólidos totales en la suspensión (en g/L), indicada por la escala del densímetro a los cuarenta segundos después de la agitación, corresponde a partículas de diámetro ≤ 20 µm (≤ 0.02 mm) (arcilla y limo) y la indicada a las dos horas corresponde a partículas de diámetro ≤ 2 µm (arcilla).

Por tanto, la lectura realizada a las dos horas nos indica directamente la concentración de

arcilla en la suspensión, y restando esta cantidad a la correspondiente a los cuarenta segundos se obtiene la concentración de limo. El contenido de arena se calcula por diferencia entre el peso total de suelo y el peso del conjunto de arcilla y limo.

2.2.2. Material

- 1 Densímetro de Bouyoucos. - 1 Agitador con soporte.

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- 1 Vaso metálico. - 1 Matraz aforado de 1 L. - 2 Probetas de 1 L. - 1 Cronómetro. - 2 Termómetros. - 1 Probeta de 100 mL. - 1 Frasco lavador.

2.2.3. Reactivos

- Solución dispersante de hexametafosfato sódico. Se disuelven 37 g de metafosfato sódico y 7.94 g de carbonato sódico en 300 mL de agua destilada y se diluye hasta 1 L con agua destilada. Nota: El metafosfato sódico puede prepararse calentando fosfato monosódico a 650ºC. También se puede usar la siguiente solución:

- Solución dispersante. Se pesan 50 g de calgón en un vaso de 250 mL, se disuelven en agua destilada, se pasa la solución a un matraz aforado de 1 L y se diluye al volumen con agua destilada.

2.2.4. Procedimiento

1) Se pesan 50 g de suelo, desecado al aire y tamizado a través de una malla de 2 mm. 2) Se coloca el suelo en la copa de la batidora y se añaden 100 mL de solución

dispersante. 3) Se dispersa con la batidora durante 5 minutos. 4) Se vierte el contenido en una probeta de 1 L, arrastrando con el frasco lavador todas

las partículas. Se completa con agua destilada hasta 1 L. 5) Se agita la probeta, tapada, durante 1 minuto a fin de homogeneizar el contenido. 6) Se deja la probeta sobre la mesa al mismo tiempo que se dispara el cronómetro. Se

introduce el densímetro cuidadosamente en la dispersión, y a los cuarenta segundos del cese de la agitación se anota:

a) Medida del densímetro.............................................................. (c) b) Temperatura en grados centígrados...........................................(t) c) Hora en que se cesó de agitar.

7) Se saca el densímetro de la suspensión y se deja sedimentar esta. 8) Al cabo de ciento veinte minutos del momento del cese de la agitación se vuelve a

introducir el densímetro y se anota:

a) Medida del densímetro.............................................................(c’) b) Temperatura en grados centígrados......................................... (t’)

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2.2.5. Cálculos Una vez conocidos los valores de c y c’ se sustituyen en las siguientes fórmulas:

x = (c + (t – 20) x 0.36) x 100 / 50 = porcentaje de limo + arcilla

y = (c’ + (t’ – 20) x 0.36) x 100 / 50 = porcentaje de arcilla x – y = porcentaje de limo 100 – x = porcentaje de arena 0.36 = factor de corrección por grado de diferencia de temperatura Nota: Se supone que la temperatura de contraste del hidrómetro Bouyoucos es de 20 ºC.

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2.3. CARBONATO CÁLCICO TOTAL 2.3.1. Principio

El método se basa en la determinación gasométrica del anhídrido carbónico desprendido al atacar el suelo con ácido clorhídrico. Se utiliza el calcímetro de Bernard, que permite la determinación volumétrica en las condiciones atmosféricas. Para evitar la reducción a condiciones normales, se realiza una determinación análoga con carbonato cálcico puro, relacionando los volúmenes de anhídrido carbónico desprendido por el CO3Ca y por el suelo. El sistema permite utilizar unidades de volumen arbitrarias en el calcímetro. CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O 2.3.2. Material y aparatos

- 1 Calcímetro de Bernard. - 1 Matraz Erlenmeyer de 200 mL de boca esmerilada. - 1 Tubo de ensayo pequeño.

2.3.3. Reactivos

- Carbonato cálcico (patrón). - Ácido clorhídrico 1:1 ( V:V).

2.3.4. Procedimiento Es necesaria la realización de un ensayo en blanco, pesando 0.3 g de carbonato cálcico puro, y determinando el volumen desprendido de dióxido de carbono. A partir de este dato se calcula el peso de suelo que es necesario tomar para la determinación, según:

P = 0.3 x 100 / V Una vez determinado este peso de suelo, colocar el mismo en un matraz de 200 mL.

Poner en un tubo de ensayo 5 mL de HCl 1:1, introducirlo en el matraz sin derramarlo y cerrar el sistema, después de calibrar la columna a la presión atmosférica. Una vez realizada esta operación, volcar el tubo conteniendo el HCl sobre el suelo y medir el dióxido de carbono desprendido, sobre la columna graduada del calcímetro.

2.3.5. Cálculos

El volumen de CO2 desprendido (medido en unidades del calcímetro) da directamente el

porcentaje de CO3Ca. Los resultados se expresan en % en peso respecto al suelo.

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2.4. CARBONATO CÁLCICO ACTIVO 2.4.1.Principio

El carbonato cálcico activo corresponde a la fracción fina del carbonato cálcico total y ejerce una mayor influencia en la práctica agrícola. Contribuye a los fenómenos de clorosis observados en cítricos y vid, consecuencia de las dificultades de absorción de micronutrientes, Fe y Mn, que pasan a formas no asimilables, influenciadas por la acción depresiva del ión bicarbonato, potencial redox, pH, humedad, temperatura, etc.

El procedimiento analítico consiste en provocar la reacción del carbonato cálcico activo

con oxalato amónico, dependiendo de los contenidos en yeso y/o materia orgánica del suelo, y valorando el oxalato amónico residual con permanganato potásico.

CaCO3 + (NH4)2Ox (NH4)2CO3 + CaOx

2 KMnO4 + 5 (NH4)2C2O4 + 6 H2O 2 MnO + 10 CO2 + 5 (NH4)2SO4 + K2SO4 + 6 H2O 2.4.2. Material y aparatos

- 1 Botella de agitación de 1 L. - 2 Probetas de 25-50 y 250-500 mL. - 1 Embudo y 2 vasos de 100 mL. - 1 Matraz Erlenmeyer de 250 mL. - 1 Pipeta de 10 mL y 1 bureta de 25 mL. - 1 Placa calefactora.

2.4.3. Reactivos

- Oxalato amónico N/5. - Permanganato potásico N/10. - Ácido sulfúrico 1:10 (V:V).

2.4.4. Procedimiento Pesar 2.5 g de suelo en una botella de 1 litro. Añadir 250 mL de oxalato amónico N/5 y agitar durante 2 horas. Al cabo de este tiempo se filtra, se desprecia la parte inicial turbia, y se pipetean 10 mL de líquido claro. Se adicionan 10 mL de ácido sulfúrico 1:10, se agita y se valora con permanganato potásico N/10 en caliente y agitando. Para el blanco, 10 mL de la disolución de oxalato amónico N/5 se valoran también con permanganato potásico N/10. 2.4.5. Cálculos El porcentaje de carbonato cálcico activo viene expresado por la ecuación: % CO3Ca activo = 5 x (V-V´) x f

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donde: V = volumen (mL) de permanganato consumido por el blanco. V´ = volumen (mL) de permanganato consumido por la muestra. f = factor del permanganato. El resultado se expresa como % de CO3Ca respecto al suelo. 2.5. MATERIA ORGÁNICA 2.5.1. Principio

La materia orgánica presente en los suelos procede de residuos vegetales y animales en

diversos estados de descomposición. La estricta determinación total de la materia orgánica se debe llevar a cabo mediante combustión seca u oxidación por vía húmeda; sin embargo, este procedimiento no es utilizado habitualmente, ya que toda esta cantidad de materia orgánica no tiene un interés agrícola inmediato. Este está representado por la fracción denominada “humus”, en la que los materiales originados han sufrido profundas transformaciones.

La determinación analítica se basa en el concepto de materia orgánica fácilmente

oxidable, que es reducida por Cr2O7-2 , en las condiciones que se describen, a Cr+3:

2 K2Cr2O7 + 3 C + 8 H2SO4 2 Cr2(SO4)3 + 3 CO2 + 2 K2SO4 + 8 H2O

Evidentemente, no es el carbono el único elemento reductor en la materia orgánica, sino

que el H actúa de forma similar, pero la presencia del oxígeno contrarresta, según se ha experimentado la reducción ocasionada por el hidrógeno.

De acuerdo con las consideraciones anteriores (ambigüedad del término “fácilmente

oxidable”), resulta que esta determinación solamente se aprecia cuando se reproducen muy fielmente las condiciones de la reacción; calentamiento, concentración de reactivos o tiempo de reacción influyen de forma importante.

La técnica está basada en la valoración del exceso del oxidante dicromato en medio

sulfúrico con el Fe+2 (sulfato ferroso amónico), usando difenilamina como indicador, según la reacción:

Cr2O7

-2 + 2 Fe+2 2 Cr+3 + 2 Fe+3

= N =N =

NH

Forma reducida: INCOLORA Forma oxidada: VIOLETA Insoluble en H2O Soluble en H2SO4

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2.5.2. Material y aparatos

- 2 Matraces Erlenmeyer de 500 mL. - 1 Pipeta de 10 mL de doble aforo. - 1 Probeta de 25-50 mL. - 1 Probeta de 250-500 mL. - 1 Bureta de 25 mL.

2.5.3. Reactivos

- Dicromato potásico 1 N. - Sultato ferroso amónico 0.5 N. - Ácido sulfúrico concentrado. - Ácido fosfórico concentrado. - Disolución de difenilamina al 0.5% en SO4H2 del 80%.


Pesar 1 g de suelo e introducirlo en un matraz Erlenmeyer de 500 mL. A continuación añadir 10 mL de disolución de dicromato potásico 1 N y 20 mL de ácido sulfúrico concentrado. Dejar en reposo 30 minutos, y a continuación añadir 200 mL de agua destilada, 10 mL de ácido fosfórico concentrado y 2 mL de difenilamina. Valorar a continuación con sulfato ferroso amónico 0.5 N hasta color verde intenso. Paralelamente, preparar un blanco con 10 mL de dicromato potásico 1 N y 20 mL de ácido sulfúrico concentrado; procediendo a continuación como se indica anteriormente. 2.5.5. Cálculos La diferencia ente las dos valoraciones se toma como base para el cálculo. 12 D·f 1 mL Cr2O7

-2 1 N = 1 meq Cr2O7-2 = ————— x ————— g C/g de suelo,

4000 2 entonces: 12 D·f ————— x ————— x 100 = % de C fácilmente oxidable presente en la muestra.

4000 2

A partir de valores encontrados experimentalmente se ha asignado a la materia orgánica un contenido del 58% de carbono. Para obtener el valor de materia orgánica fácilmente oxidable se multiplica por 1.724 el porcentaje de carbono. Por otra parte, se ha encontrado que el método descrito oxida una fracción casi constante de la materia orgánica total de los suelos. Tomando este valor (77%) como una constante

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verdadera, se puede calcular el contenido en C total, aunque con las consiguientes reservas, según las ecuaciones: %C total= 0.195 x D x f %M.O. total= 1.724x % C total Los resultados se expresan en porcentaje de carbono y de materia orgánica respecto a peso de suelo seco al aire. 2.6. NITRÓGENO 2.6.1. NITRÓGENO TOTAL (Excluyendo Nitratos) 2.6.1.1. Principio La calidad de la materia orgánica total del suelo y las condiciones de humificación del mismo están definidas, en gran parte, por la capacidad del suelo para unir nitrógeno a la molécula de los ácidos húmicos. Esta síntesis queda reflejada por el contenido de nitrógeno total que, en su mayor parte se encuentra en los suelos en esta forma orgánica. La conversión microbiológica del nitrógeno orgánico en las formas iónicas constituye un importante aspecto de la química del nitrógeno en los suelos. La forma nítrica es muy soluble, móvil y fácilmente lavable. La forma amoniacal se fija en el complejo de cambio, pasando con la aireación y elevación de la temperatura a la forma nítrica. Los métodos analíticos más utilizados para determinar el nitrógeno de los suelos son el método de Kjeldahl (conversión de las formas de N en sulfato amónico) y el método de Dumas (conversión de las formas de N en N gas). Utilizaremos una modificación del método macro-Kjeldahl.

1º) Ataque o destrucción de la materia orgánica y transformación del nitrógeno orgánico en sales amónicas, digestión con ácido sulfúrico a alta temperatura:

Q 2R-N + H2SO4 (NH4)2SO4 + CO2 + SO2 + H2O

2º) Destilación con arrastre de vapor del amoniaco liberado al alcalinizar con hidróxido sódico:

(NH4)2SO4 + NaOH NH3 + Na2SO4 + H2O NH3 + H2O NH4OH

3º) Valoración, con ácidos clorhídrico o sulfúrico, del amoniaco recogido sobre una disolución de ácido bórico-indicador.

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NH4OH + HCl NH4Cl + H2O


- 1 Tubo de digestión. - 1 Embudo pequeño. - 1 Probeta de 25-50 mL. - 1 Microbureta de 5 mL. - 1 Matraz Erlenmeyer de 100 mL. - Equipo Kjeldalh (bloque digestor, destilador y valorador).

2.6.1.3. Reactivos

- Ácido sulfúrico concentrado. - Disolución de hidróxido sódico al 35%. - Mezcla catalizadora (9.5 g de selenio + 66.7 de sulfato potásico + 23.8 g de sulfato

de cobre pentahidratado, molidos y homogeneizados, para 100 g de catalizador). - Disolución factorada de ácido clorhídrico 0.1 N. - Reactivo indicador (disolución alcohólica al 0.015% en verde de bromocresol y

0.03% en rojo de metilo). - Reactivo bórico indicador (disolución acuosa al 2% en ácido bórico y al 1% en

reactivo indicador). 2.6.1.4. Procedimiento Pesar 3 g de suelo y colocarlo en el tubo de digestión, añadir 1.5 g de mezcla catalizadora y 20 mL de ácido sulfúrico concentrado. Poner un embudo pequeño en la boca del tubo y calentar hasta decoloración verde-azulada en bloque digestor mediante rampa de temperatura, hasta alcanzar 400ºC, prolongando el ataque durante 30 minutos más. A continuación se deja enfriar, se lavan las paredes del embudo y el cuello del tubo con agua destilada, diluyendo la muestra hasta unos 50 mL. El tubo conteniendo la muestra diluida se coloca en el aparato de destilación, se añade NaOH del 35% hasta tener medio básico (color azul intenso) y se destila, recogiendo el amoniaco desprendido en un Erlenmeyer de 100 mL, en el que previamente se han colocado 15 mL de reactivo bórico-indicador. Cuando se han destilado unos 90 mL aproximadamente, se da por finalizada la operación. El amoniaco destilado y recogido en el matraz se valora con HCl 0.1 N hasta obtener la coloración inicial. Paralelamente se debe realizar un ensayo en blanco, en el que no se pone muestra de suelo en el tubo de digestión y sí el resto de los reactivos.

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2.6.1.5. Cálculos Para el cálculo del nitrógeno total del suelo se aplica la siguiente ecuación: % N total = (V-V´) x f x 0.14/ Peso de suelo (g) Donde:

• V = mL de HCl 0.1 N consumidos por la muestra. • V´= mL de HCl 0.1 N consumidos por el blanco. • f = factor del HCl 0.1 N.

2.6.2. NITRÓGENO TOTAL (Incluyendo Nitratos) 2.6.2.1. Principio

Los nitratos e convierten en nitroderivados por reacción con ácido salicílico, después se reducen los nitroderivados a aminas por acción del tiosulfato sódicoy, luego, se digieren los compuestos orgánicos con ácido sulfúrico, se alcaliniza la solución, se destila el amoniaco disuelto y se valora el amoniaco desprendido. 2.6.2.2. Material y aparatos

- 1 Tubo de digestión Kjeldalh. - 1 Embudo pequeño. - 1 Probeta de 25-50 mL. - 1 Microbureta de 5 mL. - 1 Matraz Erlenmeyer de 100 mL. - Equipo Kjeldalh (bloque digestor, destilador y valorador).

2.6.2.3. Reactivos

- Ácido salicílico. - Ácido sulfúrico. - Sulfato potásico. - Sulfato de cobre. - Selenio metálico. - Hidróxido sódico. - Ácido clorhídrico. - Verde de bromocresol. - Rojo de metilo. - Tiosulfato sódico.

2.6.2.4. Preparación de reactivos

- Solución de ácido salicílico en ácido sulfúrico. Se pesan 25 g de ácido salicílico y se disuelven en 1 L de ácido sulfúrico concentrado.

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- Hidróxido sódico al 35%. Se pesan 350 g de NaOH, en lentejas, se disuelven en agua destilada y se diluye hasta 1 L con agua destilada.

- Solución de ácido clorhídrico 0.1 N. Tomar 100 mL de HCl 1 N y llevarlos a un matraz de 1 L. Enrasar a 1 L con agua destilada.

- Reactivo indicador. Disolución alcohólica al 0.015% en verde de bromocresol y 0.03% en rojo de metilo.

- Reactivo bórico indicador. Disolución acuosa al 2% en ácido bórico y al 1% en reactivo indicador.

2.6.2.5. Procedimiento

1. Pesar 3 g de muestra y pasarla a un tubo de digestión Kjeldahl. 2. Añadir 40 mL de la solución de ácido salicílico en ácido sulfúrico. 3. Agitar el tubo de digestión para que se mezcle todo bien. 4. Dejar en reposo la mezcla durante ocho horas. 5. Añadir 5 g de tiosulfato sódico a través de un embudo de vástago largo. 6. Calentar la mezcla cuidadosamente hasta que cese la formación de espuma. 7. Enfriar el tubo de digestión, añadir 50 mL de agua destilada, 10 g de K2SO4, 1 g de

CuSO4 · 5H2O y 0.1 g de Se, y tapar con un embudo pequeño. 8. Calentar hasta ebullición, manteniéndola hasta que se queme la materia orgánica, lo

que se nota por la desaparición del color oscuro, y aparición de color verde. 9. Enfriar la solución y lavar el embudo con agua destilada, vertiendo los lavados en el

tubo de digestión. 10. Diluir hasta 50 mL con agua destilada. 11. Montar el tubo Kjeldahl en el aparato de destilación y añadir NaOH 35% suficiente

para tener medio básico, lo que se notará por una coloración azul intensa. 12. Se destilan 100 mL de líquido del tubo Kjeldahl recogiendo los valores desprendidos

en un matraz Erlenmeyer de 250 mL que contenga 50 mL de disolución ácido bórico con indicador.

2.6.2.6. Cálculos % N total = (V-V´) x f x 0.14/ Peso de suelo (g) Donde:

• V = mL de HCl 0.1 N consumidos por la muestra. • V´= mL de HCl 0.1 N consumidos por el blanco. • f = factor del HCl 0.1 N.

2.6.3. NITRÓGENO AMONIACAL INTERCAMBIABLE DEL SUELO 2.6.3.1. Principio

El NH4+ se extrae del suelo con solución acuosa de KCl 2 N, se alcaliniza el extracto, se

destila el NH3, recogiéndolo sobre una solución de H3BO3 y valorando el NH3 con HCl 0.1 N.

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Habiéndose definido como NH4+ intercambiable, el que es extraíble con KCl 2 N, está

claro que este concepto comprende dos fracciones diferentes: el NH4+ soluble y el realmente

fijado en el complejo de cambio; sin embargo ambas fracciones se consideran por lo general conjuntamente. 2.6.3.2. Material y aparatos

- 1 Tubo Kjeldahl. - 1 Probeta de 25-50 mL. - 1 Microbureta de 5 mL. - 1 Matraz Erlenmeyer de 100 mL. - Equipo de destilación.

2.6.3.3. Reactivos

- Disolución de KCl 2 N. - Carbonato sódico anhidro. - Disolución factorada de ácido clorhídrico 0.1 N. - Reactivo indicador (disolución alcohólica al 0.015% en verde de bromocresol y

0.03% en rojo de metilo). - Reactivo bórico indicador (disolución acuosa al 2% en ácido bórico y al 1% en

reactivo indicador).


1. Extracción del NH4+. Pesar 15 g de suelo. Pasarlos a un frasco de polietileno de 250

mL y añadir 150 mL de KCl 2 N. Agitar durante una hora, en agitador mecánico y dejar sedimentar durante 30 minutos.

2. Destilación del NH3. Verter 50 mL del extracto obtenido anteriormente en un tubo

Kjeldahl. Añadir 2 g de CaCO3 anhidro. Llevar al bloque de destilación. Recoger el NH3 destilado en un matraz Erlenmeyer que contenga 25 mL de H3BO3 indicador, hasta completar un volumen de unos 100 mL en el Erlenmeyer.

3. Valoración del NH3. Valorar el NH3 recogido por adición de HCl 0.1 N. El punto final

de la valoración viene indicado por el cambio de color del indicador de verde a rosa. 2.6.3.5. Cálculos

% N = 420 · Va · fa/P Siendo: Va = volumen, en mL, HCl 0.1 N. fa = factor de HCl 0.1 N. P = peso, en g, de la muestra.

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2.7. RELACIÓN C/N La relación carbono/nitrógeno es un parámetro que permite cuantificar la fertilidad de un suelo y para conocerla se precisan las determinaciones separadas del nitrógeno y del carbono orgánico expresados en tanto por ciento de suelo seco. Dado que la capacidad que tiene el suelo de abastecer de nitrógeno a un determinado cultivo no guarda relación con el contenido de nitrógeno total que posee el terreno, es difícil la interpretación de los valores obtenidos con fines de asesoramiento, aunque es lógico que los suelos, para que sean capaces de suministrar nitrógeno en cantidad adecuada para un cultivo, deben poseer nitrógeno total en cantidad apreciable; en el sureste español las cifras inferiores a 0.15 son indicativas de deficiencias. Cuando se compara la riqueza del nitrógeno total con otros factores, como la conductividad eléctrica, el pH y su relación con el carbono, puede obtenerse alguna luz sobre la asimilabilidad de este elemento. Así, una relación C/N elevada, unida a un pH bajo, o fosfatos insuficientes, o conductividad eléctrica baja, implica escasa posibilidad de formación de nitratos. La adición de nitrógeno reduce la relación C/N y, por tanto, el tiempo preciso de mineralización; se puede reducir el tiempo entre siembras. La baja relación C/N indica el agotamiento del suelo, consecuencia de su erosión, explotación intensiva o excesivo calentamiento del terreno, acelerador de la descomposición de la materia orgánica. Esto puede bajar la capacidad de cambio del suelo o provocar una mineralización muy rápida, pero, seguramente, el efecto más frecuente y peligroso es la pérdida por el suelo de la estabilidad estructural, con lo cual se reduce la permeabilidad y se favorece la erosión.

La relación C/N es más elevada en condiciones ácidas que neutras. En los suelos

agrícolas, la capa arable contiene una materia orgánica cuya riqueza media en carbono es del 51% y del 5% en nitrógeno, resultando una razón de 10; en el subsuelo, el contenido medio en carbono es de un 40% y de 5% el de nitrógeno, siendo su relación más baja. 2.8. FÓSFORO ASIMILABLE 2.8.1. Introducción

El fósforo es un macroelemento esencial que, al ser deficiente en los suelos por su tendencia a formar compuestos insolubles con muchos cationes, constituye un factor limitante en la producción de cultivos. El contenido en fósforo total oscila desde un 0.03% en suelos minerales hasta un 0.5% en suelos orgánicos, expresado como P2O5. En riego localizado el fósforo aumenta su movilidad notablemente respecto al riego tradicional, no llegando a sufrir pérdidas por lixiviación; al no existir pérdidas por lavado se crea una riqueza suficiente de fósforo en el bulbo húmedo en cualquier momento y esta se mantiene durante todo el año. Se utilizan los fosfatos monoamónicos, sales más solubles y móviles, y el ácido fosfórico que actúa como fertilizante y agente limpiante de las conducciones; no obstante, son incompatibles con determinados nutrientes, tales como las sales de hierro, provocando

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precipitación e inmovilización de ambos nutrientes, así como calcio y magnesio en suelos calizos, y con las aguas de elevada dureza. 2.8.2. MÉTODO OLSEN MODIFICADO 2.8.2.1. Principio El fósforo asimilable por las plantas es un porcentaje muy pequeño del total. Cualquier método de determinación de fósforo del suelo requiere una calibración posterior de campo para que el análisis sea útil. Cuando el análisis se realiza sobre suelos calizos, se recomienda el método Olsen modificado, que utiliza el bicarbonato sódico como extractante, tamponado a pH 8.5. En los suelos calizos, la concentración de fósforo en la disolución del suelo queda condicionada por la concentración de calcio en la fase líquida del suelo, la cantidad y tamaño de las partículas de CaCO3, el contenido en materia orgánica y la cantidad de arcilla total o parcialmente saturada en calcio o magnesio. La elevación de estos factores hace que disminuya la concentración de fósforo en la disolución del suelo, y a la inversa. 2.8.2.2. Material y aparatos

- Embudos de plástico. - Papel de filtro. - Espátula. - Frascos de polietileno. - Agitador rotatorio. - Vasos de precipitado. - Matraces aforados de 25 mL. - Balanza analítica. - Granatario. - Pipetas. - Espectrofotómetro o colorímetro.

2.8.2.3. Reactivos

- Solución de bicarbonato sódico 0.5 M, empleada como extractante. Disolver 42 g de bicarbonato sódico en un libro de agua destilada, ajustar el pH de la disolución a 8.5 con NaOH 1 M. Mantener en frasco cerrado y con una capa de aceite mineral para evitar alteraciones por el CO2. No debe conservarse más de un mes.

- Carbón activo exento de fósforo. - Ácido sulfúrico 5 N. - Reactivo A. Disolver 6 g de molibdato amónico (Mo7O24(NH4)6·4H2O) en 125 mL de

agua destilada templada. Filtrar si es necesario y dejar enfriar. Disolver 0.1454 g de tartrato antimónico – potásico en 50 mL de agua destilada. Añadir ambos a 500 mL de H2SO4 5 N, mezclar y llevar a un litro con agua destilada.

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- Reactivo B. Disolver 1.056 g de ácido ascórbico en 100 mL de reactivo A y enrasar hasta 200 mL con el mismo reactivo.

2.8.2.4. Procedimiento 1. Extracción del fósforo. Añadir a 5 g de suelo una cucharadita de carbón activo y 100 mL de

la disolución extractora en una botella de agitación y mantener en agitación durante 30 minutos. Filtrar la disolución agitando previamente todo el extracto, desechando las primeras fracciones turbias.

2. Determinación del fósforo. Tomar una alícuota de 5 mL del filtrado y colocarlo en un matraz aforado de 25 mL. Añadir unas gotas de H2SO4 5 N, agitando hasta que se desprenda todo el CO2. Añadir 4 mL de reactivo B y aforar a 25 mL con agua destilada. Medir a continuación la transmisión óptica a 825 nm una vez transcurridos 15 minutos de la adición del reactivo B.

3. Preparación de la curva de calibración. Preparar, según el procedimiento descrito en el apartado anterior, disoluciones que contengan entre 1 y 3 mg/L de fósforo. Desarróllese el color y represéntese en papel milimetrado la absorbancia frente a la concentración de fósforo, o realizar el correspondiente ajuste de la recta por mínimos cuadrados.

2.8.2.5. Cálculos P del suelo (ppm) = 20 x mg/L P en la gráfica. 2.8.3. MÉTODO DE TRUOG 2.8.3.1. Principio Este método da buenos resultados con suelos de poca capacidad de cambio y pequeña cantidad de compuesto P-Ca. Los suelos con capacidades de cambio grandes y alto porcentaje de saturación de bases o carbonato libre, no dan buenas correlaciones. Los suelos con óxidos de hierro y arcilla dan valores bajos ya que también neutralizan parte de la acidez. 2.8.3.2. Material y aparatos

- Estufa de desecación. - Cápsulas para determinar la humedad. - Balanza analítica. - Recipientes para la extracción. - Agitador rotatorio. - Embudos. - Filtros de 10 cm. - Erlenmeyer de 50 mL. - Pipetas. - Espectrofotómetro o colorímetro.

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2.8.3.3. Reactivos

- Disolución extractante. Preparar una disolución almacén de H2SO4 0.1 N por valoración contra un álcali patrón. Diluir un volumen adecuado de esta disolución para formar otra que sea 0.0002 N. Regular el pH a 3 por adición de 3 g/L de sulfato amónico.

- Disolución de molibdato amónico. Preparar una disolución almacén de H2SO4 5.3 N por valoración contra un álcali patrón. Diluir para que resulte un ácido 0.53 N. Adicionar 1.33 g de molibdato amónico (Mo7O24(NH4)6) por cada litro de disolución preparada. Guardar en frasco topacio.

- Disolución de cloruro estannoso. Colocar en un erlenmeyer 1.0 g de estaño en polvo, 20 mL de ácido clorhídrico concentrado y cuatro gotas de una disolución de sulfato de cobre al 4%. Disolver el metal, calentando si es preciso, y diluya a 100 mL. Este reactivo permanece estable durante dos – cuatro semanas cuando se guarda en atmósfera de CO2. Este reactivo debe ser probado cada día antes de usarlo. El número de gotas que se añaden a la muestra son las necesarias para decolorar 2 mL de permanganato potásico N/20.

- Disolución patrón de 200 mg/L de fósforo. Disolver 0.8780 g de PO4H2K desecado a 40ºC en un litro de disolución extractante. Preparar diluyendo con disolución extractante disoluciones de 2 y 20 mg/L de fósforo.


- Extracción. Colocar 1 g de suelo seco y tamizado, en un recipiente adecuado. Añadir 200 mL de disolución extractante y agite durante media hora. Filtrar.

- Curva de calibrado. Diluir a 50 mL con disolución extractante 0, 2, 4 y 10 mL de disolución de 2 mg/L de fósforo y 2, 3, 5 y 6 mL de disolución de 20 mg/L de fósforo. Tomar 5 mL de cada disolución así preprarada y colóquelo en un erlenmeyer de 50 mL. Añadir 15 mL de molibdato y las gotas necesarias de la disolución de estaño agitando el erlenmeyer. Leer después de cuatro minutos y antes de 12 en espectrofotómetro a 660 nm. Los erlenmeyer equivalen a 0, 16, 32, 80, 160, 240, 400 y 480 mg/L de fósforo en el suelo.

- Determinación. Tomar 5 mL del filtrado claro y desarrolle el color como se indicó para la curva de calibrado.

2.8.4. MÉTODO DE BRAY – KURTZ 2.8.4.1. Principio Este método es adecuado para suelos con baja y media capacidad de cambio y de climas húmedos o subhúmedos. Aunque tolera pequeñas cantidades de P-Ca no es recomendable para suelos arcillosos o con carbonato libre. 2.8.4.2. Material y aparatos

- Balanza analítica.

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- Vasijas para la extracción. - Agitador rotatorio. - Embudos. - Filtros de 10 cm. - Erlenmeyer de 50 mL. - Pipetas. - Espectrofotómetro o colorímetro.

2.8.4.3. Reactivos

- Disolución extractante. Disolver 1.11 g de fluoruro amónico en un litro de ácido clorhídrico 0.025 N.

- Molibdato amónico al 1.5% en ácido clorhídrico 3.5 N. Guardar en frasco topacio y renovar cada dos meses.

- Cloruro estannoso. Disolver 10 g de cloruro de estaño (SnCl2·2H2O) en 25 mL de ácido clorhídrico concentrado. En frasco de color negro herméticamente cerrado debe renovarse cada seis semanas.

- Cloruro estannoso diluido. Diluir 1 mL de la disolución anterior con 330 mL de agua destilada. Renovar cada dos horas.


- Extracción. Pesar 1 g de suelo. Añadir 7 mL de la disolución extractante. Agitar durante cinco minutos. Filtrar inmediatamente. Otra variante del método es el uso de la disolución extractante de Bray – Kurtz número 2 consistente en fluoruro amónico 0.03 N – ácido clorhídrico 0.1 N. El tiempo de extracción es de 40 segundos.

- Curva de calibrado. Preparar una disolución de 20 mg/L de fósforo como se indicó en el método de Truog pero usando el reactivo extractante de fluoruro amónico 0.03 N, ácido clorhídrico 0.025 N como disolvente. Diluir a 50 mL usando el reactivo extractante: 0, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 y 22 mL de la disolución de 20 mg/L. Tomar 1 mL de cada disolución anterior, añada 6 mL de agua destilada, 2 mL de molibdato amónico y 1 mL de cloruro estannoso recién diluido. Leer el color después de 6 minutos y antes de 15 en espectrofotómetro a 600 nm. Las diluciones así preparadas equivalen a 0, 2.8, 5.6, 11.2, 22.4, 33.6, 44.8, 56.0 y 77.2 mg/L de fósforo del suelo.

- Determinación. Tomar 1 mL del filtrado y proceda como se indica para la recta de calibrado.

2.8.5. MÉTODO DE SAUNDER 2.8.5.1. Principio Este método es el indicado para suelos ácidos (pH inferior a 6) en donde predominan los compuestos P-Fe. No da buenas correlaciones si el suelo contiene mucha materia orgánica. 2.8.5.2. Material y aparatos

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- Balanza analítica. - Vasijas para la extracción. - Agitador rotatorio. - Embudos. - Filtros de 10 cm. - Erlenmeyer de 50 mL. - Pipetas. - Espectrofotómetro o colorímetro.

2.8.5.3. Reactivos

- Disolución extractante. Hidróxido sódico 0.1 N. - Disolución 1 N de cloruro sódico en ácido clorhídrico 0.1 N. - Molibdato amónico y cloruro estannoso. Preparados como en el método de Truog.


- Extracción. Pesar 1 g de suelo y colóquelo en un papel de filtro de 12.5 cm de diámetro dentro de un embudo. Lavar el suelo con 25 mL de cloruro sódico 1 N – ácido clorhídrico 0.1 N. Dejar que escurra bien el suelo. Recoger el filtro con el suelo y colóquelo en un vaso de precipitados de 200 mL. Añadir 25 mL de disolución extractante y digerir en baño maría durante dos horas agitando ocasionalmente. Añadir, todavía en caliente 2 mL de ácido sulfúrico al 50% (V:V) y dejar reposar hasta que los coloides orgánicos comiencen a flocular. Filtrar la disolución lavando con ácido sulfúrico diluido. Llevar a pH 3 utilizando hidróxido amónico 4 N y 2, 4 - dinitrofenol como indicador hasta color ligeramente amarillo y luego ácido clorhídrico 4 N hasta que justamente desaparece o use un pH-metro. Enrasar luego a 100 mL.

- Curva de calibrado. Se construye como en el método de Truog. - Determinación. Determinar el color en una alícuota de 5 mL como en el método de

Truog. 2.9. MÉTODOS DE ANÁLISIS QUÍMICO - FÍSICOS 2.9.1. pH 2.9.1.1. Principio

El pH se define como el logaritmo de la inversa de la concentración de iones hidrógeno. Los iones hidrógeno que determinan el pH de un suelo provienen de las sales solubles que pueda contener y de los coloides de arcilla y materia orgánica.

El pH del suelo indica el comportamiento ácido, básico o neutro del mismo, afectando a

la asimilación de nutrientes por la planta, al poder modificar la forma química en que ésta los toma. El ámbito de pH más frecuente para los suelos es de 4 a 9. Resulta impracticable bajar el pH de los suelos calizos, pero sí se puede acidificar las aguas de riego por medio de ácidos

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(nítrico, fosfórico o sulfúrico) y al aplicarlo de forma continua a través del sistema de riego localizado se pueden crear unas condiciones ácidas temporales que pueden favorecer la asimilación de los nutrientes por la planta. En el caso de que el pH sea elevado y el suelo no contenga carbonato cálcico libre, debe sospecharse la presencia en el complejo adsorbente de cantidades elevadas de sodio y de magnesio.

La medida del pH se realiza con un potenciómetro con electrodo de pH combinado; se

expresa en unidades de pH (0-14).

2.9.1.2. Material y aparatos

- pH-metro equipado con electrodo combinado. - Vasos de 100 mL. - Varillas de vidrio.

2.9.1.3. Reactivos

- Disoluciones reguladoras de pH 7.02 y 4.00. - Disolución de KCl 1 N.

2.9.1.4. Procedimiento Poner suelo en dos vasos de 100 mL hasta aproximadamente la mitad de su altura. A uno de los vasos se añade agua desmineralizada, y al otro cloruro potásico 1 N, hasta lograr una pasta saturada en ambos. Se deja reposar durante dos horas y, transcurrido ese tiempo, se efectúa la medida del pH en las dos preparaciones. 2.9.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (EXTRACTO 1:5) 2.9.2.1. Principio

La medida de la conductividad eléctrica (CE) de los extractos obtenidos de los suelos permite establecer una estimación aproximadamente cuantitativa de la cantidad de sales solubles que contienen (sales solubles totales g/L = 0.64 x C.E. dS/m). Dada la variación de la medida experimental con la temperatura, se refería a 25ºC y actualmente a 20ºC siempre se ha de referir a una temperatura determinada, 20 ó 25ºC.

La proporción del extracto acuoso del suelo puede hacerse a diversos grados de dilución,

variando la conductividad con ésta, por lo que ha de fijarse en toda determinación la relación suelo/agua; habitualmente se utiliza la relación 1/5.

La conductividad eléctrica se mide con un conductivímetro. La unidad tradicional de CE

es el mmho/cm, aunque el término normalizado para la conductividad por el Sistema Internacional es el Siemen (1 mmho/cm= 1 dS/m).

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- Probeta de 250-500 mL. - Vasos de 50 mL. - Conductímetro. - Frascos de polietileno.

2.9.2.3. Procedimiento Pesar 50 g de suelo y pasarlos a una botella de agitación de 1 litro. Añadir 250 mL de agua destilada y agitar durante una hora. Se filtra, despreciando las primeras porciones turbias, recogiendo un volumen aproximado de 100 mL de filtrado. De la disolución filtrada, parte se deposita en un vaso de 50 mL, y se mide la conductividad, expresándose el resultado en dS/m. El resto del filtrado no empleado en la determinación de la conductividad se guarda en frasco de polietileno, para posteriores determinaciones de aniones y cationes en el extracto acuoso obtenido. 2.9.3. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (PASTA SATURADA) 2.9.3.1. Principio Se prepara la pasta saturada añadiendo agua destilada a la muestra de suelo y agitando con una espátula hasta alcanzar un punto de humedad característico. El extracto se separa colocando la pasta saturada en un embudo Büchner con papel de filtro, aplicando vacío. 2.9.3.2. Material y aparatos

- Recipientes de unos 500 mL de capacidad. - Recipientes para recoger extractos, tales como tubos de ensayo o frascos de 50 mL. - Embudo Büchner o similar, de unos 20 cm de diámetro. - Matraces Kitasatos. - Bomba de vacío.

2.9.3.3. Reactivos

- Solución de hexametafosfato sódico en agua al 0.1% (P:V).

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- Preparación de la pasta saturada. Colocar en el recipiente una cantidad de suelo, de acuerdo con el volumen de extracto que se desee obtener. Una muestra de 250 g suele proporcionar suficiente extracto y su manejo no resulta difícil. Añadir agua destilada a la muestra de suelo mezclando con una espátula hasta que se alcance la saturación. De vez en cuando, la muestra debe consolidarse golpeando el recipiente con cuidado sobre la mesa de trabajo. Al saturarse la pasta, brilla por reflexión de la luz, fluye ligeramente si se inclina el recipiente y la pasta se desliza fácilmente de la espátula, excepto en los suelos muy arcillosos. Una vez alcanzado este estado se anotan los mL de agua destilada utilizados. Efectuada la mezcla, se deja la muestra en reposo durante una hora y se comprueba el estado de la saturación. La pasta no debe acumular agua en la superficie, perder su brillo o endurecerse durante el reposo. Si la pasta es demasiado húmeda se agrega suelo y si ha perdido brillo o se ha endurecido, se agrega agua, mezclando nuevamente. En este supuesto debe anotarse la cantidad de suelo o agua añadidos. La pasta saturada deberá dejarse reposar al menos 4 horas antes de obtener su extracto.

- Separación del extracto. La pasta saturada del suelo se transfiere a un embudo Büchner o similar con papel de filtro y se aplica vacío. El extracto se recoge en el recipiente adecuado colocado dentro del Kitasato. Si al principio el filtrado sale turbio, debe filtrarse nuevamente pasándolo a la pasta. Para evitar la precipitación del carbonato de calcio se debe agregar una gota de solución de hexametafosfato sódico por cada 25 mL de extracto.

2.9.3.5. Expresión de los resultados La conductividad eléctrica se expresará en dS/m a 20 ó 25ºC del extracto de saturación. Los iones del extracto, en meq/L . 2.9.3.6. Observaciones En la preparación de la pasta de saturación de los suelos turbosos debe dejarse en reposo hasta el día siguiente antes de comprobar el estado de saturación. En los suelos de textura fina es aconsejable agregar el agua al principio, agitando el suelo lo menos posible. Si se van a preparar pastas saturadas de muestras de suelos con textura similar, la determinación del porcentaje de saturación de una de ellas nos facilitará el agua que debemos añadir a las otras muestras, con el consiguiente ahorro de tiempo. 2.9.4. CLORUROS (método de Mohr) 2.9.4.1. Principio

En el extracto acuoso se determinan además de la conductividad eléctrica, una serie de elementos que son esenciales para el desarrollo de la planta y otros que pueden ser tóxicos y que es necesario su control por los posibles daños que pueda originar al cultivo si se encuentran en

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cantidades elevadas. Los principales iones solubles son cloruro, sulfato, carbonato, bicarbonato, sodio, potasio, calcio y magnesio; se expresan en meq por cien gramos de suelo.

El anión Cl- se determina en condiciones de suficiente precisión por valoración

argentométrica, utilizando cromato potásico como indicador. Sin embargo, los inconvenientes de la percepción del viraje hacen recurrir, en muchos casos, a la valoración potenciómetrica.

El fundamento de esta valoración reside en la variación del potencial de una disolución de

Cl- cuando se adiciona nitrato de plata, medida por la combinación electrodo de plata/electrodo de sulfato mercurioso.

La lectura de potenciales

corresponde a cada adición de la disolución de nitrato de plata, permitiendo representar la curva potenciométrica. El punto de inflexión de la curva ajustada corresponde al volumen de disolución valorante para el punto estequiométrico.

La lectura de potenciales corresponde a cada adición de la disolución de nitrato de plata, permitiendo representar la curva potenciométrica. El punto de inflexión de la curva ajustada corresponde al volumen de disolución valorante para el punto estequiométrico. Cl- + AgNO3 AgCl + NO3

-- Cl- + AgNO3 AgCl + NO3 ml AgNO3

mV

2.9.4.2. Método del indicador

a) Material y aparatos

- 2 Vasos de 100mL. - 1 pipeta de 25 mL. - 1 bureta de 10 mL.

b) Reactivos

- Disolución factorada de nitrato de plata N/100. - Disolución de cromato potásico al 5%.

c) Procedimiento

A 25 mL del extracto de conductividad se le añaden, en un vaso de 100 mL, 2 mL de disolución de cromato potásico al 5%. Adicionar, agitando, disolución de nitrato de plata N/100, hasta la aparición de una coloración pardo rojiza débil persistente. En el caso de que dicha coloración pardo rojiza no se vea claramente, filtrar a través de papel de filtro, lavando el mismo con agua destilada, y continuar la adición de nitrato de plata hasta la persistencia del color. Para el cálculo del contenido de cloruros del suelo se aplica la ecuación:

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meq Cl-/100 g suelo = V x f / 5 donde:

• V = mL de nitrato de plata consumidos; • f = factor del nitrato de plata.

d) Observaciones

En el caso en el que partamos del extracto de pasta saturada para la determinación de cloruros la cantidad de extracto usada es mucho menor. Se aconseja poner 1 mL del extracto y diluir con agua destilada hasta un volumen aproximado de 25 mL para poder ver bien el viraje. Los cálculos se modificarán en función de esto y el resultado vendrá en mg/L como se indicó en el apartado correspondiente a la pasta saturada.

2.9.4.3.Método potenciométrico

a) Material y aparatos

- Valorador automático o bureta. - Potenciómetro. - Electrodo plata – cloruro de plata. - Agitador magnético. - Vasos de precipitados de 50 mL. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables.

b) Reactivos

- Suspensión de cloruro de plata (AgCl). Preparar un precipitado de AgCl mezclando

disoluciones 0.1 N de NaCl y de AgNO3 en proporción 1:1; 500 mL de cada disolución serán suficientes para precipitar AgCl para muchas determinaciones. Debe de usarse un ligero exceso de cloruro o de nitrato para provocar un buen precipitado. Lavar bien el precipitado con agua destilada y transferirlo a un frasco topacio. Renovar la disolución sobrenadante diariamente durante diez días, reemplazándola con agua destilada para remover las trazas de los excesos de iones plata y cloruro. Finalmente, completar el volumen con agua hasta un litro.

- Disolución patrón de cloruro potásico 0.01 N. Disolver 0.746 g de KCl puro y desecado en estufa y diluir hasta un litro. Esta disolución es 0.01 N en cloruro y se usa para valorar la disolución de AgNO3.

- Disolución factorada de AgNO3 0.1 N. Si no disponemos de esta disolución la podemos preparar disolviendo 8.5 g de AgNO3 en agua destilada, diluir la disolución hasta un volumen de 500 mL y almacenar en un frasco topacio.

- Disolución de nitrato de plata 0.01 N. Diluir 10 ml de la disolución anterior hasta 100 mL con agua destilada. Comprobar antes de usarla su normalidad con la disolución de KCl según se describe más adelante.

- Disolución soporte de electrolito. Disolver 101 g de nitrato potásico (KNO3) recristalizado (calidad reactivo) en agua, añadir 62 mL de ácido nítrico concentrado (HNO3) y llevar a un litro con agua destilada.

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c) Procedimiento

Transferir 25 mL del extracto de conductividad, preferentemente que contenga menos de

1 meq de cloruros, al vaso de valoración. Añadir 2.5 mL de disolución de electrolito. Preparar la disolución de referencia añadiendo a 25 mL de agua destilada, 2.5 mL de la

disolución soporte de electrolito y dos gotas de la suspensión de AgCl. Sumergir el juego de electrodos de referencia, agitando ligeramente; anotar el potencial observado en milivoltios. Reemplazar la disolución de referencia, por la disolución problema que contenga la disolución soporte de electrolito. Valorar agitando suavemente con AgNO3 0.01 N hasta que el potencial que indique la escala del potenciómetro sea el mismo que el anotado para la disolución de referencia. Anotar el volumen de disolución de AgNO3 consumido. Para el cálculo del contenido de cloruros del suelo se aplica la ecuación: meq Cl-/100 g suelo = V x f / 5 donde:

• V = mL de nitrato de plata consumidos; • f = factor del nitrato de plata.

d) Observaciones

En el caso en el que partamos del extracto de pasta saturada para la determinación de cloruros la cantidad de extracto usada es mucho menor. Se aconseja poner 1 mL del extracto y diluir con agua destilada hasta un volumen aproximado de 25 mL para poder ver bien el viraje. Los cálculos se modificarán en función de esto y el resultado vendrá en mg/L como se indicó en el apartado correspondiente a la pasta saturada.

2.9.5. SULFATOS 2.9.5.1. Principio

El ión SO4-2 se precipita con ión Ba+2, en condiciones tales que se formen cristales de

tamaño uniforme de BaSO4, que deben mantenerse en suspensión homogénea durante un período de tiempo que resulte suficiente para medir la absorbancia de la turbidez producida por los cristales que se forman.

SO4

-2 + BaCl2 BaSO4 + Cl- 2.9.5.2. Material y aparatos

- Tubos de ensayo. - Pipetas. - Espectrofotómetro.

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2.9.5.3. Reactivos

- Reactivo Cl2Ba-goma arábiga . Disolver 2.5 g de goma arábiga en 800 mL de agua destilada y caliente. Añadir 80 g de Cl2Ba·2H2O y 50 mL de HCl (c), llevar a 1 litro.

2.9.5.4. Procedimiento A 10 mL del extracto de conductividad se le añaden 2 mL del reactivo Cl2Ba-goma arábiga, se agita y se deja reposar durante 15 minutos, y pasado este tiempo se efectúa la lectura espectrofotométrica, agitando los tubos previamente, a 650 nm. Para el ajuste a cero del espectrofotómetro se realiza un ensayo en blanco con 10 mL de agua destilada y 2 mL de reactivo. Para realizar la curva de calibrado, preparar una disolución que contenga 543.6 mg/L de sulfato potásico. A partir de ella, se realizan las siguientes diluciones.

Volumen disolución madre (mL) Volumen final (mL) Concentración (ppm)

5 200 7.5

10 200 15

20 200 30

50 200 75

100 200 150

Los resultados obtenidos se representan en papel milimetrado, obteniéndose la recta de calibrado, o se realiza el correspondiente ajuste por mínimos cuadrados; el resultado final se expresa como mg yeso/100 g de suelo. 2.9.5.5. Observaciones Cuando partimos del extracto de pasta saturada los resultados se expresan en mg/L. 2.10. ANÁLISIS DEL COMPLEJO CATIÓNICO El análisis del complejo catiónico comprende la determinación de la capacidad de cambio catiónico y la de los cationes adsorbidos en el complejo de cambio (catines de cambio).

La capacidad de cambio de un suelo indica la concentración de cationes que un suelo adsorbe; ésta varía dependiendo del tipo y cantidad de arcilla y de materia orgánica que contiene, y del pH del suelo. La cantidad de cationes fijados por el complejo arcillo – húmico indica la capacidad de cambio catiónica de un suelo (T) expresada en meq/100 g de suelo. La suma de las bases de cambio (S) es la suma de los cationes metálicos fijados en el complejo arcillo – húmico

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en un momento determinado. El grado de saturación (V = S/T x 100) es más o menos alto según esté el complejo arcillo – húmico más o menos saturado por cationes metálicos.

Los cationes pueden intercambiarse con otros cuando la partícula coloidal se encuentra en presencia de una disolución de cationes de otra naturaleza. Pero ocurre que, en unas condiciones determinadas, el número de cargas neutralizadas por cationes será un valor constante para cada suelo. Este valor, expresado como meq/100 g de suelo, es la capacidad de cambio de cationes. 2.10.1. CAPACIDAD DE CAMBIO CATIÓNICO (Intercambio con cloruro bario) 2.10.1.1. Principio

Son numerosos los métodos existentes para la determinación de la capacidad de cambio y los valores obtenidos varían dependiendo del catión empleado, pH de extracción, período de contacto del suelo con la solución, pretratamiento, etc.

a) Saturación del suelo por un catión índice, como NH4

+, Ba2+, Ca2+, Na+ , etc., lavado del exceso de sales y determinación de la cantidad de catión índice retenido.

b) Suma de los cationes de cambio y acidez valorable. c) Adsorción por el suelo de algún colorante orgánico o catión índice divalente

(Cu2+, Ni2+ , Co2+, ...). Dentro del primer grupo, se sigue el método puesto a punto por Carpena y col. (1972),

adecuado para suelos calizos, que utiliza el cloruro bárico como extractante. Suelo (Ca, Mg, K, Na) + Ba+2 Suelo — Ba + Ca+2+ Mg+2+ K+ + Na+


- Papel gravimétrico nº 242. - Columna de cromatografía con llave Hoffman. - Matraces Erlenmeyer de 500 mL y 1 matraz aforado de 250 mL. - Pipeta de 25 mL. - Bureta de 25 mL. - Embudos de vidrio. - Crisoles de porcelana. - Placa calefactora. - Horno Mufla.

2.10.1.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico (1:1) (V:V). - Agua destilada exenta de CO2. - Reactivo A: Disolución de Cl2Ba 0.2 N, regulada a pH 8.1 con trietanolamina. - Reactivo B: Disolución de Cl2Ba 0.1 N.

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- Disolución de sulfato amónico 1 N. 2.10.1.4. Procedimiento 1) Percolación. Pesar 5 g de suelo e introducirlos en un tubo de percolación con el orificio de salida cerrado con algodón o placa cerámica y controlado con llave de Hoffman. Añadir 25 mL de reactivo A y abrir el paso de la columna de forma que tarde de 25 a 30 minutos en pasar el líquido, recogiéndolo éste en un matraz Erlenmeyer que contenga 2 mL de HCl 1:1. Cuando todo el reactivo A ha pasado, añadir 25 mL de reactivo B y proceder como se ha indicado anteriormente, recogiendo el percolado sobre el matraz anterior. Una vez que todo el reactivo B ha pasado por la columna, se lava el suelo, 3-4 veces, con agua destilada, lavando bien las paredes de la columna y dejando escurrir entre lavados. Los líquidos procedentes de los lavados se incorporan al matraz colector. Es conveniente que, al menos, el paso de los reactivos y los dos primeros lavados se realicen en la misma jornada. Si hubiera que interrumpir los lavados, dejar el suelo con agua sobrenadante. 2) Análisis. La determinación de la capacidad de cambio se realiza precipitando el bario en exceso del extracto y del blanco en paralelo, y determinando gravimétricamente su valor. Los líquidos de percolación situados en matraces erlenmeyer se calientan en una plancha durante 10 – 15 minutos, a continuación, se adicionan gota a gota unos 12 – 15 mL de sulfato amónico para precipitar el bario, y se dejan al menos otra media hora. Se dejan enfriar hasta el día siguiente los matraces y se filtran sobre papel gravimétrico, lavando 3 – 4 veces con agua destilada. Los precipitados obtenidos se pasan a dos crisoles previamente pesados y se calcinan en horno de mufla. Finalmente se pesan fríos.

El filtrado resultante de esta última operación, se recoge sobre un matraz de 250 mL y se

guarda para determinar en él los cationes de cambio.

2.10.1.5. Cálculos El cálculo se hace expresando la diferencia entre los dos valores, en meq de Ba+2/ 100 g de suelo. 2.10.1.6. Cationes de cambio A) Principio

Aunque la magnitud característica del fenómeno que estudiemos es la capacidad de

cambio, el conocer cuales son y en qué proporción están los cationes saturados del complejo de cambio tiene, de hecho, gran importancia sobre el estado actual del suelo.

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Los principales cationes de cambio son calcio, magnesio, sodio y potasio, aunque hay otros presentes en cantidades apreciables como hidrógeno, aluminio, amonio y microelementos esenciales (manganeso, cinc, cobre y hierro ferroso); todos ellos en equilibrio dinámico con los de la disolución del suelo.

Los cationes están presentes en el suelo en forma soluble, intercambiable y/o en forma no

cambiable. El paso de una forma a otra es frecuente, cuando el suelo evoluciona, pues participan en un proceso de cambio reversible. Los cationes de cambio, al igual que la capacidad de cambio, se expresan en me/100 g de suelo.

Conviene hacer la aclaración de que las sales solubles aportan cationes que se determinan

como “de cambio”, lo cual constituye un error que habitualmente no se tiene en cuenta para suelos poco salinos, y que los carbonatos alcalinotérreos dan valores de Ca y Mg altos. Este posible error está prácticamente resuelto mediante la técnica de la doble lixiviación.

B) Material y aparatos

- Matraces de 250 mL. - Vasos de precipitado de 50 mL. - Espectrómetro de absorción atómica.

C) Reactivos

- Disoluciones patrón de sodio de 1 a 10 ppm. - Disoluciones patrón de potasio de 1 a 5 ppm. - Disoluciones patrón de magnesio de 0.2 a 1 ppm. - Disoluciones patrón de calcio de 1 a 5 ppm.

D) Procedimiento El filtrado final procedente de la determinación de la capacidad de cambio se enrasa a 250 mL y se efectúan las diluciones correspondientes para entrar en los valores de las curvas de calibración para cada elemento, según la matriz de que se trate, si está como suelo, dependiendo de su naturaleza y grado de salinización. 2.10.2. CAPACIDAD DE CAMBIO CATIÓNICO (Intercambio con acetato amónico) 2.10.2.1. Principio

El suelo se satura de sodio mediante cuatro lavados sucesivos con acetato sódico 1 N a pH 8.2. El exceso de sal se elimina del suelo y el sodio absorbido se desplaza con acetato amónico 1 N, en cuya disolución se determina el sodio.


- Fotómetro de llama o Espectrómetro con accesorios para fotometría de llama.

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- Agitador mecánico de tubo de centrífuga. - Centrífuga y tubos de 50 mL.

2.10.2.3. Reactivos

- Disolución de acetato sódico 1 N. Disolver 136 g de acetato sódico trihidrato en agua y diluir a 1 L. El pH de la disolución debe ser, aproximadamente, 8.2.

- Etanol 96% (V:V). - Disolución de acetato amónico 1 N, ajustada a pH 7.0. Añadir, por cada litro de

disolución que se prepare, 57 mL de ácido glacial a unos 600 mL de agua y entonces añadir 68 mL de hidróxido amónico concentrado, de peso específico 0.90. El hidróxido debe añadirse en una vitrina de gases, a través de un embudo de cuello largo, de tal manera que llegue al fondo de la solución del ácido. Dejar enfriar y ajustar a pH 7.0 con ácido acético o hidróxido amónico, usando un pH – metro o indicador azul de bromotimol y llevar la solución al volumen convenido.


Pesar, con precisión de 0.01 g, una muestra de 4 – 6 g, según textura. Colocar en un tubo

de centrífuga y añadir 33 mL de acetato sódico. Agitar el tubo tapado durante 5 min. en el agitador mecánico. Destapar y centrifugar hasta que el líquido sobrenadante este claro. Decantar el líquido sobrenadante y desecharlo. Repetir el tratamiento otras tres veces más, resuspendiendo el suelo antes de cada agitación. A continuación, suspender la muestra en 33 mL de etanol y agitar el tubo tapado durante 5 min., destapar, centrifugar y decantar el líquido claro que sobrenade. Repetir el tratamiento hasta que la conductividad eléctrica del último líquido sobrenadante sea inferior a 40 µS/cm (3 lavados suelen ser suficientes). Desplazar el sodio absorbido por la muestra, tratándola del mismo modo, con 3 porciones de 33 mL de acetato amónico, decantando cada porción del líquido sobrenadante en un matraz aforado de 100 mL, completando el volumen con acetato amónico y homogeneizando.

Determinar la concentración de sodio en el extracto contenido en el matraz.

2.10.2.5. Cálculos Capacidad de cambio (meq/100 g ) = 10 C/P Siendo : - C = concentración, en meq/L, de sodio en el extracto. - P = peso , en g, de la muestra seca.

2.10.2.6. Cationes de cambio A) Principio

Los cationes intercambiables del suelo se desplazan mediante extracciones sucesivas con solución 1 N de acetato amónico a pH 7.0 y se determinan en dicho extracto.

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B) Material y aparatos

- Centrífuga tubo de 50 mL. - Agitador mecánico de tubos de centrífuga. - Equipo para trabajar con llama en absorción atómica y emisión.

C) Reactivos

- Etanol 95% (V:V). - Ácido acético glacial (d = 1.05 g/cm3). - Hidróxido amónico concentrado (d = 0.90 g/cm3). - Disolución de acetato amónico 1 N ajustada a pH 7.0; por cada litro de disolución que

se prepare añadir 57 mL de ácido acético glacial a unos 600 mL de agua y 68 mL de hidróxido concentrado. El hidróxido debe incorporarse en una vitrina de gases a través de un embudo de cuello largo de tal manea que llegue al fondo de la solución del ácido. Dejar enfriar y ajustar a pH 7.0 con ácido acético o hidróxido amónico usando un pH – metro o indicador azul de bromotimol. Diluir la solución al volumen convenido.

D) Procedimiento

Lavado de sales. Pesar, con precisión de 0.01 g, una muestra de suelo de 5 g. Hacer la corrección del contenido de humedad de la muestras secadas al aire. Colocar el suelo en un tubo de centrífuga y añadir 33 mL de etanol al 95%, tapar y agitar durante 5 min., destapar, centrifugar y decantar el líquido claro que sobrenadante. Repetir los lavados con etanol al 95% hasta que la conductividad del líquido sobrenadante últimamente decantado sea inferior a 40 µS/cm. Tener siempre en cuenta que durante las agitaciones el suelo debe volver a suspenderse.

Extracción de cationes intercambiables. Añadir al tubo que contiene el suelo lavado, 33

mL de acetato amónico 1 N, tapar y agitar durante 5 min. Quitar el tapón y centrifugar hasta que el líquido sobrenadante esté claro. Decantar el líquido sobrenadante tan completamente como sea posible en un matraz aforado de 100 mL. Repetir la extracción y decantación 2 veces mas, teniendo siempre en cuenta que durante la agitaciones el suelo debe volver a suspenderse. Enrasar con la solución de acetato amónico.

Determinación de Na y K por fotometría de llama. Determinar Na y K en el extrato de

acetato amónico del suelo. Determinación de Ca y Mg por absorción atómica. Determinar Ca y Mg en el extracto de

acetato amónico del suelo. E) Cálculos

- Na o K (meq/100 g) = 10C/P. - Ca o Mg (meq/100 g) = (10C/P) – m.

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Siendo: C = concentración de Na, K, Ca o Mg en meq/L del extracto. m = valor, en meq/100 g de suelo, de Ca o Mg obtenido en el extracto final. P = peso, en g, de la muestra seca. 2.11. MICROELEMENTOS EN EL SUELO 2.11.1. Principio

Los análisis de suelo deben contener las cantidades de microelementos consideradas como asimilables para las plantas. Esta determinación presenta cierta dificultad debido a los niveles tan bajos en que se encuentran presentes y las interferencias de los diversos factores que intervienen en su asimilabilidad: pH, materia orgánica, y quelación, textura del suelo, interacción entre elementos nutritivos, microorganismos, etc.

Los métodos de análisis deben distinguir las formas del microelemento en el suelo en

relación con la asimilabilidad por las plantas; deben extraerse las siguientes fracciones: • Soluble en agua (solución del suelo). • Cambiable (iones atraídos por las cargas eléctricas de las partículas del suelo). • Absorbida, quelatada o ligada (la mayor parte de los microelementos son metales

pesados capaces de formar complejos con componentes de la materia orgánica o con residuos biológicos del suelo).

La fracción soluble en agua es muy baja para los cuatro microelementos catiónicos. Por el

contrario para el boro es considerada el mejor criterio de asimilabilidad. Un gran número de reactivos de extracción han sido utilizados para determinar los

microelementos. Los reactivos demasiado débiles (agua, sales neutras, etc.) extraen mal los microelementos de la fase sólida y subestiman la capacidad del suelo para renovar los microelementos en la solución del suelo; los ácidos fuertes presentan el efecto contrario. En su lugar los agentes quelantes son cada vez más utilizados para extraer los microelementos catiónicos en suelos.

Una de las ventajas de los agentes de quelación es que la cantidad de iones metálicos que

se combinan con el quelato es función a la vez de la actividad de los iones metálicos (factor intensidad) y de la cantidad de elemento fácilmente renovable (factor capacidad); el valor del pH del medio de extracción puede ser establecido para evitar interferencias. Los agentes de quelación más utilizados para la extracción de los microelementos catiónicos son el EDTA (ácido elilendiaminotetracético) y el DTPA (ácido dietilentriaminopentacético).

Los intentos que se han efectuado para medir las disponibilidades de estos elementos,

fundamentalmente Fe, Zn y Mn, los más problemáticos en suelos calizos, al analizar los cationes de cambio principales han fracasado la mayoría de las veces. Además, se sabe que los antagonismos son muy marcados; excesos de fósforo pueden inducir deficiencias de Zn o Fe, el

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Mn es antagónico con el Fe, por lo que al interpretar estos análisis deben considerarse todos estos factores, además del valor absoluto.

Es necesario poder establecer la correlación entre las cantidades extraídas y las respuestas

de los cultivos para una gran gama de suelos que vaya desde los suelos pobres a los suelos ricos. Al interpretar estos análisis debe considerarse, además del valor absoluto, toda una serie de factores: variedad y tipo de portainjertos, el pH del suelo, contenido en caliza total y activa, régimen hídrico y concentración de bicarbonatos en el agua. La materia orgánica, la actividad microbiana, las condiciones de oxido-reducción, etc.

Se hace uso del ácido dietilentriaminopentacético (DTPA) y del cloruro cálcico para

dificultar la disolución del carbonato. Como la extracción del hierro y manganeso depende mucho del pH, la solución extractante está fuertemente tamponada con trietanolamina. El DTPA es el mejor extractante conocido para analizar el cinc en el suelo. Parece trabajar bien con el hierro, pero las correlaciones no son buenas para manganeso y cobre.


- Agitador rotatorio. - Botellas de agitación de 100 mL. - Embudos. - Probeta de 50 – 100 mL. - Matraz aforado de 25 mL. - Espectrómetro de absorción atómica.

2.11.3. Reactivos

- Reactivo extractante: DTPA 0.005 M – Cloruro cálcico 0.01M. Pese 1.97 g de DTPA y disuélvalo en 400 mL de agua. Añada 1.11 g de cloruro cálcico. Ajuste a pH 7.3 con trietanolamina 0.1M y afore a 1 L.

- Disoluciones patrón de hierro de 1 a 6 ppm. - Disoluciones patrón de manganeso de 1 a 6 ppm. - Disoluciones patrón de cinc de 0.5 a 2 ppm. - Disoluciones patrón de cobre de 0.5 a 4 ppm.


Pesar 25 g de suelo e introducirlo en la botella de agitación con 50 mL de reactivo extractante y agitar durante dos horas. Recoger el filtrado y medir en absorción atómica de Fe, Cu, Mn y Zn bajo las condiciones de trabajo que se especifican en el equipo.

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2.12. BORO ASIMILABLE 2.12.1. Principio El contenido en boro total de los suelos varía de 2 a 200 ppm, del cual la mayor parte no es asimilable por las plantas. Diversos reactivos de extracción han sido utilizados desde hace tiempo para conocer el boro asimilable: agua hirviendo, ácidos diversos, acetato amónico, bicarbonato sódico, cloruro de calcio, etc. Es la extracción con agua hirviendo la que ha sido escogida en primer lugar y es la más frecuentemente admitida. 2.12.2. Material y aparatos

- Columna refrigerante. - Matraz redondo de fondo plano de 200 mL y boca esmerilada. - Placa calefactora. - Perlas de vidrio. - Espectrofotómetro VIS-UV. - Cubetas de vidrio o cuarzo. - Tubos de ensayo.

2.12.3. Reactivos

- Disolución de azometina: disolver 0.45 g de azometina – H en agua destilada, agregar 1 g de ácido L(+) – ascórbico y enrasar a 50 mL con agua destilada. Esta disolución debe guardarse en el refrigerador.

- Tampón enmascarante: disolver 50 g de acetato amónico y 5 g de EDTA (sal disódica) en 80 mL de agua destilada; se somete a agitación magnética y se le añaden 25 mL de ácido acético glacial.

- Disolución madre de 1000 mg/L de boro: disolver 5.7160 g de ácido bórico y llevarlos a 1 litro con agua destilada. De esta disolución se toman las alícuotas necesarias para preparar los patrones que contengan 0.5, 1 y 2 mg/L de boro.


- Extracción. Introducir en el matraz 25 g de suelo, añadir 50 mL de agua destilada y 2 perlas de vidrio. Poner el matraz a reflujo, y cuando comience a hervir dejarlo durante 5 minutos, una vez frío filtrar despreciando las primeras fracciones turbias.

- Determinación. Poner en un tubo de ensayo 5 mL del filtrado a los que hay que añadir 4 mL de tampón enmascarante y 2 mL de azometina. Medir la absorbancia a 410 nm después de 1 hora y media de agregado el reactivo.

- Preparación de la curva de calibración. Preparar, según el procedimiento anterior, disoluciones que contengan entre 0.5 y 2 mg/L de boro. Desarróllese el color durante una hora y media y mídase la absorbancia a 410 nm.

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2.12.5. Cálculos Los datos de absorbancia obtenidos se representan en papel milimetrado frente a la concentración, obteniéndose una recta de calibrado, o bien se realiza el correspondiente ajuste de la recta por mínimos cuadrados. Boro asimilable en ppm = 2 x mg/L de boro encontrado en la gráfica. 3. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE AGUAS, DISOLUCIONES NUTRITIVAS Y DISOLUCIONES DE DRENAJE 3.1. pH 3.1.1. Principio

El pH es una medida del potencial eléctrico que se crea en la membrana de un electrodo de vidrio, que es función de la actividad de los iones hidrógeno a ambos lados de la membrana. 3.1.2. Material y aparatos

- pH – metro. - Electrodo de vidrio. - Sonda de compensación de temperatura. - Agitador. - Vasos de precipitado de 100 mL.

3.1.3. Reactivos

- Disolución patrón de pH 4.00 a 25ºC. - Disolución patrón de pH 7.02 a 25ºC.


Calibrado. Se calibra el pH-metro según las instrucciones del fabricante. Determinación. Introducción del electrodo de pH y de la sonda de temperatura, en la

disolución problema y lectura del pH.

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3.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA 3.2.1. Principio

Se denomina conductividad específica de un agua a la aptitud de ésta para transmitir la corriente eléctrica. La conductividad depende de la actividad y tipo de iones disueltos y de la temperatura a la que se realiza la medida.

Mediante un puente de Wheaststone y una célula de conductividad apropiada se

determina la conductividad eléctrica por comparación, a la misma temperatura de la muestra y de una disolución valorada de cloruro potásico. Su unidad en el Sistema Internacional es el dS/m.

El valor de la conductividad eléctrica ha de referirse a una temperatura estándar, esto se

puede hacer automáticamente, mediante un dispositivo de corrección automática de temperatura del conductímetro, al procesar el equipo el valor de la misma en el agua problema mediante una sonda de temperatura o también se puede realizar la corrección manual, midiendo independientemente la temperatura mediante un termómetro de laboratorio con precisión de 0.1 ºC, y utilizando las tablas 1 y 2 donde figuran los factores de corrección correspondientes a 20ºC y 25ºC. Tabla 1. Factores de corrección de los valores de Conductividad Eléctrica de disoluciones acuosas a 20ºC. C.E.20=C.E.t · fr

ºC fr ºC fr ºC fr ºC fr 15.0 1.121 21.4 0.969 25.4 0.892 29.4 0.826 16.0 1.095 21.6 0.965 25.6 0.888 29.6 0.822 17.0 1.069 21.8 0.960 25.8 0.884 29.8 0.819 18.0 1.046 22.0 0.957 26.0 0.880 30.0 0.816 18.2 1.041 22.2 0.953 26.2 0.877 30.2 0.813 18.4 1.036 22.4 0.949 26.4 0.873 30.4 0.810 18.6 1.032 22.6 0.945 26.6 0.870 30.6 0.807 18.8 1.027 22.8 0.942 26.8 0.867 30.8 0.804 19.0 1.022 23.0 0.938 27.0 0.862 31.0 0.800 19.2 1.017 23.2 0.933 27.2 0.860 31.2 0.798 19.4 1.014 23.4 0.930 27.4 0.857 31.4 0.795 19.6 1.009 23.6 0.925 27.6 0.854 31.6 0.791 19.8 1.005 23.8 0.922 27.8 0.852 31.8 0.789 20.0 1.000 24.0 0.917 28.0 0.848 32.0 0.785 20.2 0.996 24.2 0.914 28.2 0.845 32.2 0.782 20.4 0.991 24.4 0.910 28.4 0.842 32.4 0.780 20.6 0.987 24.6 0.907 28.6 0.838 32.6 0.777 20.8 0.982 24.8 0.903 28.8 0.835 32.8 0.774 21.0 0.978 25.0 0.899 29.0 0.832 33.0 0.772 21.2 0.973 25.2 0.897 29.2 0.828 34.0 0.758

35.0 0.742

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Tabla 2. Factores de corrección de los valores de Conductividad Eléctrica de disoluciones acuosas a 25ºC. C.E.25=C.E.t · fr

ºC fr ºC fr ºC fr ºC fr 15.0 1.247 21.4 1.078 25.4 0.992 29.4 0.918 16.0 1.218 21.6 1.073 25.6 0.988 29.6 0.914 17.0 1.189 21.8 1.068 25.8 0.983 29.8 0.911 18.0 1.163 22.0 1.064 26.0 0.979 30.0 0.907 18.2 1.157 22.2 1.060 26.2 0.975 30.2 0.904 18.4 1.152 22.4 1.055 26.4 0.971 30.4 0.901 18.6 1.147 22.6 1.051 26.6 0.967 30.6 0.897 18.8 1.142 22.8 1.047 26.8 0.964 30.8 0.894 19.0 1.136 23.0 1.043 27.0 0.960 31.0 0.890 19.2 1.131 23.2 1.038 27.2 0.956 31.2 0.887 19.4 1.127 23.4 1.034 27.4 0.953 31.4 0.884 19.6 1.122 23.6 1.029 27.6 0.950 31.6 0.880 19.8 1.117 23.8 1.025 27.8 0.947 31.8 0.877 20.0 1.112 24.0 1.020 28.0 0.943 32.0 0.873 20.2 1.107 24.2 1.016 28.2 0.940 32.2 0.870 20.4 1.102 24.4 1.012 28.4 0.936 32.4 0.867 20.6 1.097 24.6 1.008 28.6 0.932 32.6 0.864 20.8 1.092 24.8 1.004 28.8 0.929 32.8 0.861 21.0 1.087 25.0 1.000 29.0 0.925 33.0 0.858 21.2 1.082 25.2 0.996 29.2 0.921 34.0 0.843

35.0 0.829 3.2.2. Material y aparatos

- Conductímetro. - Célula de conductividad específica. - Sonda de compensación de temperatura. - Vasos de precipitados de 100 mL.

3.2.3. Reactivos

- Disolución patrón de cloruro potásico 0.01 M. Esta disolución tiene una conductividad de 1271.0 µS/cm a 20ºC.

En la tabla 3 se muestra la conductividad eléctrica de distintas disoluciones patrón.

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Tabla 3. Conductividad eléctrica de disoluciones de cloruro de potasio a 20ºC.

Concentración Conductividad eléctrica (µS/cm, 20ºC) 10-4 5·10-4 10-3 5·10-3 10-2 2·10-2 5·10-2 10-1 2·10-1

13.44 66.46 132.20 644.80 1271.0 2488.0 5996.0 11600.0 22320.0


Calibrado. Es necesario verificar periódicamente la constante de la célula de medida, siguiendo las instrucciones del fabricante y utilizando los reactivos apropiados.

Determinación. Introducir la célula de conductividad y la sonda de temperatura en la

disolución problema y tomar nota de la lectura del conductímetro. 3.3. CARBONATOS Y BICARBONATOS (Método Potenciométrico) 3.3.1. Principio

Se determinan por valoración con una disolución factorada de HCl o H2SO4 a los puntos de equivalencia del bicarbonato (pH 8.3) y del ácido carbónico (pH 3.8 – 4.0). Es posible suponer sin grandes errores, que en las aguas comúnmente empleadas para riego, la alcalinidad total se debe a la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Igualmente debemos considerar que salvo aguas con un pH marcadamente básico, la presencia de carbonatos en solución va a ser inapreciable. 2 CaCO3 + 2 HCl Ca(HCO3)2 + CaCl2 Ca(HCO3)2 + 2 HCl 2 H+ + CO3

-2 + CaCl2 3.3.2. Material y aparatos

- Valorador automático, o en su defecto bureta. - Electrodo de pH. - pH – metro. - Vasos de precipitado de 100 mL. - Probeta de 50 mL.

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3.3.3. Reactivos

- Disolución factorada de HCl 0.1 N. 3.3.4. Procedimiento

Tomar 50 mL de la muestra en un vaso de precipitados de 100 mL. Medir el pH de la muestra y valorar hasta pH 8.3 con ácido clorhídrico 0.1 N, si el pH es superior a 8.3 para determinar la concentración de carbonatos presentes en el agua. Valorar hasta pH 3.8-4.0 para determinar la concentración de bicarbonatos. 3.3.5. Cálculos

[CO3-2] (meq/L) = V1

[HCO3-] (meq/L) = 2 · V2

V1: mL de HCl 0.1 N consumidos por la muestra hasta pH 8.3.

V2: mL de HCl 0.1 N consumidos por la muestra hasta alcanzar pH 4.0 – 3.8. 3.4. FOSFATOS 3.4.1. Principio

Reacción de los fosfatos con el metavanadato y el molibdato en medio nítrico. 3.4.2. Material y aparatos

- Espectrofotómetro apto para lecturas en el visible. - Tubos de ensayo. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables. - Cubetas de vidrio.

3.4.3. Reactivos

- Molibdato amónico. - Amoniaco concentrado. - Metavanadato amónico. - Ácido nítrico concentrado. - Fosfato monopotásico. - Disolución patrón de 1000 mg/L de fósforo. - Disoluciones patrón de 5, 10 y 20 mg/L de fósforo. - Disolución A. Disolver 10 g de molibdato amónico en 75 mL de agua destilada. Una

vez disueltos adicionar 1 mL de amoniaco concentrado y aforar a 100 mL con agua destilada.

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- Disolución B. Disolver 0.235 g de metavanadato amónico en unos 75 mL de agua destilada. Una vez disueltos adicionar 0.7 mL de ácido nítrico concentrado y aforar a 100 mL con agua destilada.

- Disolución C. Mezclar la disolución A con la disolución B y añadir 57 mL de ácido nítrico concentrado. Aforar a 500 mL con agua destilada.

- Disolución patrón de 1000 mg/L de fósforo. Disolver 4.3943 g de KH2PO4 en agua destilada y aforar a 1000 mL.


Blanco. Se prepara poniendo en un tubo de ensayo 5 mL de agua destilada y 5 mL de disolución C.

Recta de calibrado. A partir de la disolución madre de 1000 mg/L preparar patrones de 5,

10 y 20 mg/L de fósforo. En tubos de ensayo poner 5 mL de cada uno de los patrones y 5 mL de disolución C. Agitar, esperar al menos 10 minutos para el desarrollo completo del color y medir en espectrofotómetro a 460 nm. El color desarrollado es estable durante 24 horas.

Muestras. Poner, en tubos de ensayo 5 mL de muestra, o de una dilución adecuada de la

misma, y operar de la forma descrita para la preparación de la recta de calibrado. 3.4.5. Cálculos

Calcular el contenido en fósforo, expresado en mg/L de P, mediante comparación con la recta de calibrado, teniendo en cuenta la dilución que se haya hecho de la muestra.

En muestras líquidas el fósforo se encuentra fundamentalmente en la forma H2PO4

-, de modo que los resultados obtenidos en nuestro análisis se han de expresar en esta forma. 3.5. CLORUROS (Método potenciométrico) 3.5.1. Principio

Los procedimientos clásicos para la determinación de cloruros se basan en la formación de una sal de plata relativamente insoluble. En el punto de viraje de la valoración de cloruros con nitrato de plata puede ser detectado de diversas maneras:

a) Aparición de un precipitado rojo por la formación de Ag2CrO4

(valoración de Mohr). b) Midiendo el potencial que se desarrolla en la disolución mediante una

combinación apropiada de electrodos. 3.5.2. Material y aparatos

- Valorador automático o bureta. - Potenciómetro.

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- Electrodo plata – cloruro de plata. - Agitador magnético. - Vasos de precipitados de 50 mL. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables.

3.5.3. Reactivos

- Suspensión de cloruro de plata (AgCl). Preparar un precipitado de AgCl mezclando disoluciones 0.1 N de NaCl y de AgNO3 en proporción 1:1; 500 mL de cada disolución serán suficientes para precipitar AgCl para muchas determinaciones. Debe de usarse un ligero exceso de cloruro o de nitrato para provocar un buen precipitado. Lavar bien el precipitado con agua destilada y transferirlo a un frasco topacio. Renovar la disolución sobrenadante diariamente durante diez días, reemplazándola con agua destilada para remover las trazas de los excesos de iones plata y cloruro. Finalmente, completar el volumen con agua hasta un litro.

- Disolución patrón de cloruro potásico 0.01 N. Disolver 0.746 g de KCl puro y desecado en estufa y diluir hasta un litro. Esta disolución es 0.01 N en cloruro y se usa para valorar la disolución de AgNO3.

- Disolución factorada de AgNO3 0.1 N. Si no disponemos de esta disolución la podemos preparar disolviendo 8.5 g de AgNO3 en agua destilada, diluir la disolución hasta un volumen de 500 mL y almacenar en un frasco topacio.

- Disolución de nitrato de plata 0.01 N. Diluir 10 ml de la disolución anterior hasta 100 mL con agua destilada. Comprobar antes de usarla su normalidad con la disolución de KCl según se describe más adelante.

- Disolución soporte de electrolito. Disolver 101 g de nitrato potásico (KNO3) recristalizado (calidad reactivo) en agua, añadir 62 mL de ácido nítrico concentrado (HNO3) y llevar a un litro con agua destilada.


Transferir una alícuota de la disolución problema, preferentemente que contenga menos de 1 meq de cloruros, al vaso de valoración. Diluir con agua destilada hasta un total de 25 mL aproximadamente. Añadir 2.5 mL de disolución de electrolito.

Preparar la disolución de referencia añadiendo a 25 mL de agua destilada, 2.5 mL de la

disolución soporte de electrolito y dos gotas de la suspensión de AgCl. Sumergir el juego de electrodos de referencia, agitando ligeramente; anotar el potencial observado en milivoltios. Reemplazar la disolución de referencia, por la disolución problema que contenga la disolución soporte de electrolito. Valorar agitando suavemente con AgNO3 0.01 N hasta que el potencial que indique la escala del potenciómetro sea el mismo que el anotado para la disolución de referencia. Anotar el volumen de disolución de AgNO3 consumido. 3.5.5. Cálculos [Cl-] (meq/L) = (1000·V·N·f)/V’

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Siendo: V: volumen en mL de la disolución de AgNO3. N: normalidad de la disolución de AgNO3. f: factor de la disolución de AgNO3. V’: volumen en mL de la disolución problema.

3.6. Observaciones

- El procedimiento descrito no diferencia entre los iones cloruro y bromuro. - Existen en el mercado diversos equipos de valoración de cloruros, llamados

clorurímetros, en los que la determinación potenciométrica del ion Cl-, queda automáticamente interrumpida cuando se llega al punto de equivalencia. Simultáneamente, en el equipo aparece, expresada digitalmente, la concentración de cloruros, en la alícuota del problema añadida a la solución soporte en la que se realiza la valoración.

3.6. SULFATOS 3.6.1. Principio

Precipitación de los sulfatos presentes en el agua mediante cloruro de bario en medio ácido y posterior medida de la turbidez debida al sulfato de bario formado por espectrofotometría.


- Espectrofotómetro apto para medidas en la zona del espectro visible. - Tubos de ensayo. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables. - Cubetas de vidrio.

3.6.3. Reactivos

- Cloruro de bario. - Goma arábiga. - Reactivo turbidimétrico. Disolver 2.5 g de goma arábiga en 800 mL de agua destilada

y caliente. Añadir 80 g de BaCl2 · 2H2O y 50 mL de HCl concentrado, llevar a 1 L. - Disolución de HCl 1 N. - Disolución patrón de sulfatos de 1000 mg/L. - Disoluciones patrón de sulfatos de 25, 50 y 75 mg/L.


Blanco. Se prepara poniendo en un tubo de ensayo 9 mL de agua destilada, 1 mL de HCl 1 N y 2 mL de reactivo turbidimétrico.

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Recta de calibrado. A partir de la disolución madre de 1000 mg/L preparar patrones de

25, 50 y 75 mg/L de sulfato, conteniendo un 10% de la disolución de HCl 1 N. En tubos de ensayo poner 10 mL de cada uno de los patrones y 2 mL de reactivo turbidimétrico. Agitar, esperar 15 minutos para el desarrollo completo de la turbidez y medir en espectrofotómetro a 650 nm.

Muestras. Poner, en tubos de ensayo 10 mL de una dilución apropiada de la muestra que

contenga un 10% de HCl 1 N, y operar de la forma descrita para la preparación de la recta de calibrado. Si tenemos muestras que no precisen dilución, en el tubo de ensayo pondremos 9 mL de la muestra y 1 mL de HCl 1 N, teniendo esto en cuenta a la hora de hacer los cálculos, multiplicando por el factor correspondiente. 3.6.5. Cálculos Calcular el contenido en sulfatos, expresados en mg/L, mediante comparación con la recta de calibrado, teniendo en cuenta la dilución que se haya hecho de la muestra. 3.7. NITRATOS (Ultravioleta) 3.7.1. Principio

Absorción de la radiación ultravioleta por el ión nitrato. 3.7.2. Material y aparatos

- Espectrofotómetro apto para lecturas a 220 y 275 nm. - Matraces aforados de 50 mL. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables. - Cubetas de cuarzo.

3.7.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico 1 N. - Disolución patrón de nitratos de 1000 mg/L. - Disoluciones patrón de nitratos de 25, 50 y 75 mg/L.


Blanco. Se prepara poniendo en un matraz de 50 mL, 1 mL de HCl 1 N y enrasando con agua destilada.

Recta de calibrado. A partir de la disolución madre de 1000 mg/L preparar patrones de

25, 50 y 75 mg/L de nitrato. En matraces de 50 mL se ponen 5 mL de cada uno de los patrones y 1 mL de HCl 1 N y se enrasa con agua destilada. Agitar y medir la absorbancia a 220 nm para

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obtener la lectura correspondiente a los nitratos y a la materia orgánica, y seguidamente a 275 nm para obtener la lectura debida a la interferencia de la materia orgánica.

Muestras. Poner 5 mL de la disolución problema, o de una dilución apropiada, en un matraz de 50 mL y operar de la forma descrita anteriormente para la preparación de la recta de calibrado. 3.7.5. Cálculos

Abs (NO3-) = Abs220nm – 2 · Abs275nm

Calcular el contenido en nitratos mediante comparación con la correspondiente curva

patrón, teniendo en cuenta el factor de dilución. 3.7.6. Observaciones

Interfieren materia orgánica, carbonatos, nitritos, cromo hexavalente y detergentes aniónicos. Los carbonatos se eliminan al añadir HCl; la materia orgánica, al restar su absorbancia de la del nitrato. Cuando se conocen en la muestra las cantidades presentes de nitritos, cromo hexavalente y detergentes aniónicos hay que construir las correspondientes curvas de corrección para cada una de estas sustancias por medida de sus absorbancias a 220 nm. El ión nitrito se puede también oxidar a nitrato con peróxido de hidrógeno de 110 volúmenes, teniéndolo en cuenta en los cálculos. 3.8. AMONIO 3.8.1. Principio

El amoniaco destilado de la muestra se recoge sobre ácido bórico con un indicador adecuado y se valora con ácido clorhídrico de normalidad conocida. Este método es aplicable a disoluciones con concentraciones superiores a 2 mg/L de ión amonio. 3.8.2. Material y aparatos

- Equipo de destilación con corriente de vapor de agua. - Vasos de precipitados de 250 mL. - Valorador automático o bureta. - Electrodo de pH. - Probeta de 100 mL.

3.8.3. Reactivos

- Ácido bórico. - Disolución factorada de ácido clorhídrico 0.1 N. - Alcohol etílico 96% V:V. - Carbonato sódico anhidro.

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- Verde de bromocresol. - Rojo de metilo. - Reactivo indicador. Disolución alcohólica al 0.015% (P:V) de verde de bromocresol y

0.03% (P:V) de rojo de metilo. - Reactivo bórico indicador. Disolución acuosa al 2% (P:V) de ácido bórico y al 1%

(V:V) de reactivo indicador. 3.8.4. Procedimiento

Poner en marcha el equipo de destilación haciendo pasar por el mismo vapor de agua durante cinco minutos al menos, para eliminar del equipo posibles trazas de amoniaco. Colocar en un matraz, apropiado para dicho equipo, 100 mL de muestra, 1 g de carbonato sódico anhidro y poner en marcha el equipo, recogiendo el destilado en un vaso de precipitados de 250 mL en el que se han colocado 25 mL de disolución de ácido bórico indicador. Recoger en dicho matraz 100 mL de destilado y valorar con HCl 0.1 N. El indicador vira en el punto estequiométrico de verde a rosa. 3.8.5. Cálculos

[NH4+] (meq/L) = mL HCl 0.1 N consumidos

3.9. BORO 3.9.1. Principio

Determinación de la cantidad de boro, mediante espectrofotometría, previa reacción con azometina. 3.9.2. Material y aparatos

- Espectrofotómetro VIS-UV de doble haz. - Tubos de ensayo. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables.

3.9.3. Reactivos

- Azometina. - Ácido ascórbico. - Acetato amónico. - EDTA, sal disódica. - Ácido acético glacial. - Disolución de azometina. Disolver 0.45 g de azometina – H en agua destilada, agregar

1 g de ácido L(+) – ascórbico y enrasar a 50 mL con agua destilada. Esta disolución debe guardarse en el refrigerador.

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- Tampón enmascarante. Disolver 250 g de acetato amónico y 25 g de EDTA (sal disódica) en 400 mL de agua destilada; una vez disueltos se le añaden 125 mL de ácido acético glacial.

- Disolución madre de 1000 mg/L de boro. Disolver 5.7160 g de ácido bórico y llevarlos a 1 L con agua destilada. De esta disolución se toman las alícuotas necesarias para preparar los patrones que contengan 0.5, 1 y 2 mg/L de boro. Si es necesario se preparan disoluciones intermedias para preparar los patrones finales.


Blanco. Se prepara poniendo en un tubo de ensayo 5 mL de agua destilada, 4 mL de tampón enmascarante y 2 mL de disolución de azometina.

Recta de calibrado. En tubos de ensayo se ponen 5 mL de cada uno de los patrones de

0.5, 1 y 2 mg/L, 4 mL de tampón enmascarante y 2 mL de disolución de azometina. Agitar, esperar una hora y media y medir la absorbancia en espectrofotómetro a 410 nm.

Muestras. Poner, en tubos de ensayo 5 mL de muestra, 4 mL de tampón enmascarante y 2

mL de disolución de azometina y operar de la forma descrita para la preparación de la recta de calibrado. Si la concentración de boro de la muestra es muy alta hacer las diluciones oportunas. 3.9.5. Cálculos

Calcular el contenido en boro, expresado en mg/L, mediante comparación con la recta de calibrado, teniendo en cuenta la dilución que se haya hecho de la muestra. 3.10. ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN ATÓMICA 3.10.1. Principio

La absorción es la propiedad que tienen los átomos que se encuentran en estado fundamental de absorber una radiación de frecuencia determinada; esta absorción lleva consigo una ganancia de energía que pasa de E0 a E1. El átomo pasa por diferentes niveles de energía, correspondiendo cada uno de ellos a la absorción de un fotón de frecuencia diferente.

Todos los átomos en estado fundamental participan en la absorción; por tanto, en

principio, la espectroscopia de absorción es más sensible que la de emisión. La espectroscopia de emisión se utiliza para determinar los elementos más fácilmente excitables, mientras que la espectroscopia de absorción se usa para los elementos más difíciles de excitar.

En espectroscopia de absorción, la llama sólo sirve para disociar las moléculas y permitir

la liberación del elemento al estado atómico, por lo que se usará una llama más fría que en la espectroscopia de emisión.

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- Espectrómetro de absorción atómica. - Lámparas de cátodo hueco aptas para medir calcio (422.7 nm), magnesio (285.2 nm),

hierro (248.3 nm), manganeso (279.5 nm), cinc (213.8 nm) y cobre (324.8 nm). - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad, o pipetas graduables.

3.10.3. Reactivos

- Disolución de cloruro de lantano al 10% (P:V). Disolver 26.73 g de LaCl3 · 7 H2O en 100 mL de agua destilada.

- Disolución patrón de 1000 mg/L de calcio. - Disoluciones patrón de calcio de 1, 2.5, 5, 10 y 15 mg/L. - Disolución patrón de 1000 mg/L de magnesio. - Disoluciones patrón de magnesio de 0.25, 0.50, 0.75 y 1.00 mg/L. - Disolución patrón de 1000 mg/L de hierro. - Disoluciones patrón de 1, 2, 4 y 6 mg/L de hierro. - Disolución patrón de 1000 mg/L de manganeso. - Disoluciones patrón de 1, 2, 4 y 6 mg/L de manganeso. - Disolución patrón de 1000 mg/L de cinc. - Disoluciones patrón de 0.25, 0.5, 1 y 2 mg/L de cinc. - Disolución patrón de 1000 mg/L de cobre. - Disoluciones patrón de 0.25, 0.5, 1 y 2 mg/L de cobre.

3.10.4. Procedimiento A) Calcio

Se prepara la recta de calibrado con los patrones adecuados y se acondiciona el equipo siguiendo las adecuadas condiciones de trabajo; los patrones han de contener una concentración del 0.1% (P:V) de lantano elemento. Las muestras se diluyen de manera que los valores de absorbancia obtenidos estén comprendidos entre los valores de la recta de calibrado. Para eliminar interferentes se adiciona cloruro de lantano de manera que la dilución final de la muestra contenga un 0.1% (P:V) de lantano elemento.

B) Magnesio

Se prepara la recta de calibrado con los patrones adecuados y se acondiciona el equipo siguiendo las adecuadas condiciones de trabajo; los patrones han de contener una concentración del 0.1% (P:V) de lantano elemento. Será necesario efectuar diluciones para que los valores de absorbancia obtenidos de las muestras estén comprendidos entre los valores correspondientes a la recta de calibrado. Para eliminar interferentes se adiciona una cantidad de cloruro de lantano de manera que la dilución final de la muestra contenga un 0.1% (p/v) de lantano elemento.

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C) Hierro Se prepara la recta de calibrado con los patrones, se acondiciona el equipo; se mide la recta y seguidamente se introducen las muestras directamente en el equipo sin tratamiento previo. Al coger la muestra, o cuando entre al laboratorio, si antes no se ha hecho, es conveniente adicionar una cantidad conocida de ácido clorhídrico concentrado a la alícuota en la que se vaya a determinar el hierro, puesto que sino se producirá la oxidación del Fe+2 hasta Fe+3, por medio del oxígeno presente en el aire. Al añadir ácido disminuiremos el pH lo bastante como para que todo el Fe+2 quede en disolución. Si la muestra fuera muy rica en hierro sería necesario hacer una dilución de manera que la lectura estuviera dentro del rango de linealidad de la curva patrón. D) Manganeso

Se prepara la recta de calibrado con los patrones, se acondiciona el equipo; se mide la recta y seguidamente se introducen las muestras directamente en el equipo sin tratamiento previo. Si la muestra fuera muy rica en manganeso sería necesario hacer una dilución de manera que la lectura estuviera dentro del rango de linealidad de la recta patrón utilizada.

E) Cinc

Se prepara la recta de calibrado con los patrones, se acondiciona el equipo; se mide la recta y seguidamente se miden las muestras directamente en el aparato sin tratamiento previo.

Si la muestra fuera muy rica en cinc sería necesario hacer una dilución de manera que la lectura estuviera dentro del rango de linealidad de la recta patrón utilizada. F) Cobre Se prepara la recta de calibrado con los patrones, se acondiciona el equipo; se mide la recta y seguidamente se miden las muestras directamente en el aparato sin tratamiento previo. Si la muestra fuera muy rica en cobre sería necesario hacer una dilución de manera que la lectura estuviera dentro del rango de linealidad de la recta patrón utilizada. 3.10.5. Cálculos

Expresar los resultados indistintamente en meq o en mg de elemento determinado por litro de muestra, que se obtienen a partir de la recta de calibrado, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas.

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3.11. ESPECTROSCOPIA DE EMISIÓN 3.11.1. Principio

Cuando un elemento cualquiera es excitado térmicamente, por ejemplo, haciéndolo arder en la llama de un mechero, absorbe energía pasando de un estado estable de nivel de energía a un estado excitado de nivel de energía superior; sin embargo, este estado excitado es inestable y el átomo vuelve rápidamente a su estado fundamental, emitiendo la energía absorbida en forma de radiación, con una frecuencia característica, siendo la intensidad de esta radiación proporcional a la concentración del elemento; por tanto, midiendo la intensidad de la radiación emitida se puede deducir la concentración del elemento en cuestión. 3.11.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica o fotómetro de llama apto para lecturas a 589.0 nm y 766.5 nm.

- Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables.

3.11.3. Reactivos

- Disolución patrón de 1000 mg/L de sodio. - Disoluciones patrón de 1, 2, 3, 4 y 5 mg/L de sodio. - Disolución patrón de 1000 mg/L de potasio. - Disoluciones patrón de concentraciones entre 1 – 10 mg/L de potasio.


A) Sodio Dejar estabilizar el equipo. Ajustar la longitud de onda de manera que encontremos el máximo en la longitud de onda teórica o en sus proximidades. En equipos de absorción atómica es necesario girar el mechero 90º para que la recta patrón sea aceptable. Ajustar el 100% de emisión con el patrón más alto que vayamos a emplear (5 mg/L). Introducir los patrones para obtener la recta de calibrado y a continuación las muestras problema con la adecuada dilución para que las lecturas estén comprendidas entre 0 y 5 mg/L de sodio.

B) Potasio Dejar estabilizar el equipo. Ajustar la longitud de onda de manera que encontremos el máximo en la longitud de onda teórica o en sus proximidades. En equipos de absorción atómica es necesario girar el mechero 90º para que la recta patrón sea aceptable. Ajustar el 100% de emisión con el patrón más alto que vayamos a emplear (10 mg/L). Introducir los patrones para obtener la recta de calibrado y a continuación las muestras problema con la adecuada dilución para que las lecturas estén comprendidas entre 0 y 10 mg/L de potasio.

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3.11.5. Cálculos Expresar los resultados en meq/L o en mg/L de muestra del elemento analizado, que se obtienen a partir de la curva de calibrado, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas. 3.12. SÍLICE REACTIVA 3.12.1. Principio A pH aproximado de 1.2 el molibdato amónico reacciona con la sílice y los fosfatos para formar heteropolisacáridos. El ácido oxálico destruye el ácido molibdo – fosfórico, pero no el molibdosilícico. La sílice molibdato no reactiva se puede transformar en sílice molibdato reactiva (aunque no necesariamente en su totalidad) por calentamiento con NaHCO3. 3.12.2. Material y aparatos

- Espectrofotómetro VIS-UV. - Probeta de 50 mL. - Matraces de 100 mL. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables.

3.12.3. Reactivos

- Molibdato amónico. - Disolución de molibdato amónico: Disolver 10 g de (NH4)6Mo7O24 · 4H2O en agua

destilada con calentamiento suave y diluir a 100 mL; ajústese el pH a 7.8 con NaOH o NH4OH, si no aparecerá gradualmente un precipitado. La disolución ha de coservarse en frascos de polietileno.

- Ácido oxálico. - Disolución de ácido oxálico: Disolver 7.5 g de H2C2O4 · H2O en agua destilada

enrasando a 100 mL. - Ácido clorhídrico concentrado. - Ácido clorhídrico 1:1 (V:V). - Disolución madre de sílice de 1000 mg/L. Disolver 4.73 g de Na2SiO3 · 9H2O

(metasilicato sódico nonahidratado) en agua destilada y enrasar a 1000 mL. - Patrones de 5, 10, 20, 30 y 40 mg/L de SiO2, preparados a partir de la disolución

madre anterior. 3.12.4. Procedimiento

Desarrollo del color. Añadir a 50 mL de la muestra en suspensión rápida 1 mL de HCl 1:1 y 2 mL de reactivo molibdato amónico. Mezclar invirtiendo seis veces, por lo menos, y dejar reposar durante 10 minutos. Añadir 2 mL de disolución de ácido oxálico y mezclar completamente. Léase el color al cabo de 2 minutos pero antes de 15, desde la adición del ácido oxálico. Dado que el color amarillo sigue la ley de Beer, mídase fotométrica o visualmente a 410

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nm. Si la muestra fuera muy rica en sílice sería conveniente hacer diluciones para que las lecturas estén comprendidas dentro del rango de concentración de la recta patrón.

Recta patrón. Idénticamente preparar un blanco con agua destilada, los patrones y, si es

necesario (turbidez o color) una muestra sin la adición del molibdato amónico. 3.12.5. Cálculos Extrapolar las lecturas obtenidas para la muestra en la recta patrón y expresar los resultados en mg/L de SiO2. Si se han realizado diluciones es necesario tenerlas en cuenta a la hora de hacer los cálculos. 3.12.6. Interferencias Evitar el empleo de vidrio, interfieren el tanino, grandes cantidades de hierro, color, turbidez, sulfuro y fosfato. El ácido oxálico elimina la interferencia del fosfato y reduce la del tanino. Utilícese la compensación fotométrica para evitar la interferencia del color o la turbidez. Nota: La determinación de la sílice reactiva no se realiza en un análisis rutinario de agua, a no ser que el cliente lo solicite expresamente. Esta determinación se realizará en aguas que se vayan a someter a desalación. 4. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE MATERIAL VEGETAL 4.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 4.1.1. Principio Las operaciones descritas a continuación, tienen por finalidad conseguir una muestra para el análisis lo más homogénea posible. Por ello, toda simplificación o tratamiento insuficiente en esta operación, puede conducir a unos resultados que no sean representativos. 4.1.2. Material y aparatos

- Estufa de aire forzado. - Bandejas de fondo de pomo. - Molinillo de ágata o aspas metálicas.

4.1.3. Reactivos

- Solución al 1% de detergente no iónico. 4.1.4. Procedimiento

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Lavar las hojas con la disolución de detergente no iónico. Lavar a continuación dos veces con agua corriente y por último otras dos con agua desionizada. Todo este proceso de lavado no debe ser superior a 20 – 30 segundos. Este tratamiento no debe efectuarse en el caso de que la hoja esté destinada a la realización de determinaciones analíticas que permitan comprobar un tratamiento de contaminación. A continuación secar las hojas depositándolas en una bandeja de fondo de pomo a 65ºC con estufa de aire forzado durante el tiempo necesario para alcanzar peso constante (normalmente entre 16 – 24 horas). La muestra desecada, y a ser posible en caliente, se muele en molinillo de ágata o de aspas metálicas, comprobando previamente la posible contaminación. El tamaño de la muestra debe ser lo suficientemente grande para que sea representativa. Una vez reducida convenientemente la hoja a polvo, introducirla en un recipiente de cierre hermético, desecándose unas horas sin tapón y cerrándose en caliente para su almacenamiento. 4.2. MINERALIZACIÓN DE LA MUESTRA 4.2.1. Principio Destrucción de la materia orgánica por incineración en horno de mufla a 480ºC. Esta mineralización es aplicable a todos los elementos excepto a aquellos en los cuales se especifique otro procedimiento. 4.2.2. Material y aparatos

- Cápsulas o crisoles de porcelana. - Horno de mufla. - Material de vidrio volumétrico contrastado. - Papel de filtro sin cenizas lavado al ácido. - Matraces aforados de 25 ó 50 mL.

4.2.3. Reactivos

- Ácido nítrico concentrado. - Ácido nítrico 0.6 N.

4.2.4. Procedimiento Pesar aproximadamente, 0.75 g de muestra (con precisión de 0.1 mg), preparada según hemos dicho anteriormente, en una cápsula o crisol de porcelana. Introducir el crisol en la mufla

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fría y elevar la temperatura a 480ºC en dos horas. Mantener esta temperatura durante 6 horas. Enfriar. Las cenizas obtenidas son generalmente claras. Disolver las cenizas con ácido nítrico 0.6 N, calentando en placa hasta la aparición de los primeros vapores, si fuera necesario. Filtrar en filtro exento de cenizas en un matraz de 25 o 50 mL, según se estime la riqueza en elementos minerales de la muestra. Es necesaria la realización de un ensayo en blanco para estimar las posibles contaminaciones o impurezas de elementos minerales presentes en los reactivos y el material utilizado. 4.3. NITRÓGENO 4.3.1. Principio Atacando el material vegetal con ácido sulfúrico concentrado, a ebullición, en presencia de un catalizador, el nitrógeno de transforma en sulfato amónico. Se destila en presencia de un exceso de hidróxido sódico y se valora el amoniaco destilado con ácido clorhídrico 0.1 N. 4.3.2. Material y aparatos

- Equipo normal de laboratorio necesario para efectuar una digestión tipo Kjeldahl y subsiguiente destilación y valoración.

4.3.3. Reactivos

- Ácido sulfúrico concentrado. - Ácido clorhídrico 0.1 N. - Disolución de hidróxido sódico 35%. - Sulfato potásico. - Sulfato de cobre (II) anhidro. - Selenio puro. - Rojo de metilo. - Verde de bromocresol. - Ácido bórico. - Catalizador: Mezclar 80 g de sulfato potásico; 20 g de sulfato de cobre (II) anhidro y

2 g de selenio puro. - Indicador: Disolución alcohólica al 0.015% (P:V) de verde de bromocresol y al 0.03%

(P:V) de rojo de metilo. - Reactivo bórico-indicador: Preparar una disolución de ácido bórico al 2% (P:V) y al

1% (V:V) de reactivo indicador.

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4.3.4. Procedimiento Introducir en un matraz apropiado para la digestión, de 150 a 200 mg de muestra vegetal, preparada según se ha descrito anteriormente, evitando que se deposite en el cuello del matraz. A continuación agregar 5 mL de ácido sulfúrico concentrado; dejar en contacto media hora. Transcurrido ese tiempo agregar unos 200 mg de catalizador y después de haber puesto dos o tres bolitas de vidrio, calentar a 100ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 15 minutos, a 300ºC durante 15 minutos y a 400ºC durante una hora hasta decoloración completa. Enfriar y añadir, de una sola vez, 50 mL de agua destilada. En el momento de destilar, añadir de una sola vez 25 mL de hidróxido sódico al 35% y fijar el matraz al equipo de arrastre de vapor. Recibir el destilado en un vaso de 250 mL conteniendo 25 mL de reactivo bórico indicador, tocando la extremidad inferior del refrigerante el fondo del vaso. Mantener la destilación durante unos minutos, siendo el volumen recibido de 150 a 200 mL. Valorar con ácido clorhídrico 0.1 N, hasta que se produzca el viraje del indicador de verde a rojo. 4.3.5. Cálculos

%N = (V·0.14)/M

V = volumen (mL) de HCl 0.1 N consumido por la muestra. M = masa (g) de muestra que se ha utilizado en la digestión.

4.4. FÓSFORO 4.4.1. Principio En disolución ácida, en presencia de iones V+5 y Mo+6, el ácido fosfórico forma un complejo amarillo de fosfomolibdovanadato, cuya absorbancia se mide espectrofotométricamente a 460 nm. 4.4.2. Material y aparatos

- Espectrofotómetro VIS-UV. - Cubetas de vidrio. - Tubos de ensayo. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipetas graduables.

4.4.3. Reactivos

- Ácido nítrico concentrado. - Molibdato amónico. - Metavanadato amónico.

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- Amoniaco concentrado. - Disolución A: Disolver 10 g de molibdato amónico en agua destilada, añadir 1 mL de

amoniaco concentrado y aforar a 100 mL con agua destilada. - Disolución B: Disolver 0.235 g de metavanadato amónico en agua destilada, añadir

0.7 mL de ácido nítrico concentrado una vez que se haya disuelto completamente el metavanadato amónico y aforar a 100 mL.

- Disolución C: Mezclar la disolución A con la disolución B y añadir 57 mL de ácido nítrico concentrado. Aforar a 500 mL con agua destilada.

- Disolución madre de fósforo: Disolver 0.4393 g de KH2PO4 puro y enrasar a un litro con agua destilada. Esta disolución contiene 100 mg/L de fósforo elemento.


Blanco. Se prepara con 5 mL de agua destilada y 5 mL de disolución C. Este blanco se va a utilizar para ajustar el cero del equipo.

Recta de calibrado. A partir de la disolución madre de 100 mg/L preparar patrones de 5,

10 y 20 mg/L de fósforo. En tubos de ensayo poner 5 mL de cada uno de los patrones y 5 mL de disolución C. Agitar, esperar al menos 10 minutos para el desarrollo completo del color y medir en espectrofotómetro a 460 nm.

Muestras. Poner, en tubos de ensayo, 5 mL de muestra mineralizada y disuelta como se

indicó anteriormente, o de una dilución adecuada de la misma y operar de la forma descrita para la preparación de la recta de calibrado. Nota: Se deben realizar las medidas del ensayo en blanco que se preparó junto a las cenizas de la muestra, para poder desestimar los posibles contenidos de fósforo procedentes de los reactivos empleados al disolver la muestra. 4.4.5. Cálculos

Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de fósforo en % sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas. 4.5. POTASIO 4.5.1. Principio La emisión espectral del potasio se mide a 766.5 nm en espectrómetro de absorción atómica en el modo de emisión, y se comparan las lecturas con las de la recta patrón. 4.5.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipeta graduable.

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4.5.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico concentrado. - Disolución de ácido clorhídrico al 2% en volumen. - Disolución patrón de 1000 mg/L de K. Pesar 1.907 g de cloruro potásico (secado una

hora a 100ºC), disolver y enrasar a un litro con ácido clorhídrico al 2%. - Disoluciones patrón de 2.5, 5, 7.5 y 10 mg/L, preparadas a partir de la disolución

madre de 1000 mg/L. 4.5.4. Procedimiento Diluir convenientemente la disolución, preparada según se describió en la mineralización de las muestras, para que su contenido en potasio esté comprendido entre los límites de la recta de calibrado, y medir mediante introducción directa de la dilución en el equipo a través del catéter destinado a tal efecto. Nota: Se deben realizar las medidas del ensayo en blanco que se preparó junto a las cenizas de la muestra, para poder desestimar los posibles contenidos de fósforo procedentes de los reactivos empleados al disolver la muestra. 4.5.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de potasio en % sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas. 4.6. SODIO 4.6.1. Principio La emisión espectral de sodio se mide a 589.0 nm en espectrómetro de absorción atómica en el modo de emisión, y se comparan las lecturas obtenidas con las de la recta patrón. Es preciso eliminar las interferencias debidas al calcio y a la propia ionización del sodio, mediante la adición de aluminio y cesio respectivamente. 4.6.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipeta graduable.

4.6.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico concentrado. - Disolución de ácido clorhídrico al 2% en volumen. - Disolución patrón de sodio de 1000 mg/L. Pesar 2.544 g de NaCl seco. Disolver y

enrasar a 1 litro con ácido clorhídrico al 2%.

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- Disoluciones patrón de 1, 2, 3, 4 y 5 mg/L de Na enrasadas con ácido clorhídrico. 4.6.4. Procedimiento Diluir la disolución, preparada según se describió en la mineralización de las muestras y medir siguiendo las adecuadas condiciones de trabajo, mediante introducción directa de la dilución en el equipo a través del catéter destinado a tal efecto. Nota: Se deben realizar las medidas del ensayo en blanco que se preparó junto a las cenizas de la muestra, para poder desestimar los posibles contenidos de fósforo procedentes de los reactivos empleados al disolver la muestra. 4.6.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de sodio en % sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas. 4.7. CALCIO 4.7.1. Principio Lectura por absorción atómica del contenido en calcio de la disolución de cenizas vegetales a 422.7 nm. 4.7.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica. - Lámpara de cátodo hueco apta para medir calcio. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipetas graduables.

4.7.3. Reactivos

- Disolución patrón de calcio de 1000 mg/L. Disolver 2.497 g de CaCO3 en 50 mL de agua destilada y 25 mL de ácido clorhídrico concentrado, enrasar con agua destilada hasta 1000 mL.

- Disolución patrón de calcio de 100 mg/L. - Disolución de lantano al 10%.


Recta de calibrado. En matraces aforados de 100 mL preparar patrones de 2.5, 5, 10, y 15 mg/L de Ca, adicionando a cada uno de ellos 1 mL de la disolución de La al 10%. Efectuar las lecturas de absorbancia según se indica para la muestra y representarlas frente a concentraciones.

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Determinación. Diluir convenientemente la disolución preparada de las cenizas vegetales, para que la concentración de Ca esté comprendida dentro del intervalo de linealidad. Ajustar la longitud de onda del espectrómetro a 422.7 nm. Se debe efectuar la lectura del ensayo en blanco y no tomar el patrón cero como tal. Utilizar la llama aire-acetileno oxidante.

4.7.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de calcio en % sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas.

4.8. MAGNESIO 4.8.1. Principio Lectura por absorción atómica del contenido en magnesio de la disolución de cenizas vegetales a 285.2 nm. 4.8.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica. - Lámpara de cátodo hueco apta medir magnesio. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipetas graduables.

4.8.3. Reactivos

- Disolución patrón de 1000 mg/L de Mg. - Disolución patrón de 100 mg/L de Mg. - Disoluciones patrón 10 mg/L de Mg. - Disolución de La al 10% (P:V).


Recta de calibrado. En matraces aforados de 100 mL preparar patrones de 0.25, 0.5, 0.75, 1.00 y 2.00 mg/L de Mg, adicionando a cada uno de ellos 1 ml de la disolución de La al 10%. Efectuar las lecturas de absorbancia según se indica para la muestra y representarlas frente a concentraciones.

Determinación. Diluir convenientemente la disolución preparada de las cenizas vegetales,

para que la concentración de Mg esté comprendida dentro del intervalo de linealidad. Ajustar la longitud de onda del espectrómetro a 285.2 nm. Se debe efectuar la lectura del ensayo en blanco y no tomar el patrón cero como tal. Utilizar la llama aire-acetileno oxidante. 4.8.5. Cálculos

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Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de magnesio en % sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas. 4.9. HIERRO 4.9.1. Principio Lectura por absorción atómica del contenido en hierro de la disolución de cenizas vegetales a 248.3 nm. 4.9.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica. - Lámpara de cátodo hueco apta para medir hierro. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipetas graduables.

4.9.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico concentrado. - Disolución patrón de hierro de 1000 mg/L. - Disolución patrón de hierro de 100 mg/L. - Disolución patrón de hierro de 20 mg/L.


Recta de calibrado. En seis matraces aforados de 100 mL, introducir 0; 2.5; 5; 10; 15 y 25 mL de la solución de 20 mg/L de hierro. Añadir a cada uno 2 mL de ácido clorhídrico concentrado y enrasar los matraces con agua destilada. Estas disoluciones contienen 0; 0.5; 1; 2; 3 y 5 mg/L de Fe. Efectuar las lecturas de absorbancia según se indica para la muestra y representarlas frente a concentraciones.

Determinación. Diluir convenientemente la disolución de cenizas vegetales, si fuera

preciso. Generalmente las lecturas se pueden efectuar directamente sobre esta disolución. Ajustar la longitud de onda del espectrómetro a 248.3 nm. Se debe efectuar la lectura del ensayo en blanco. El patrón cero no debe ser considerado como ensayo en blanco. Utilizar llama aire-acetileno oxidante. 4.9.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de hierro en ppm de materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas.

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4.10. COBRE 4.10.1. Principio Lectura por absorción atómica del contenido en cobre, de la disolución de cenizas vegetales, a 324.8 nm. 4.10.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica. - Lámpara de cátodo hueco apta para medir cobre. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipetas graduables.

4.10.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico concentrado. - Disolución patrón de 1000 mg/L de cobre. - Disolución patrón de 100 mg/L de cobre. - Disolución patrón de 10 mg/L de cobre.


Recta de calibrado. En siete matraces aforados de 100 mL introducir 0; 1; 2.5; 5; 10; 15 y 20 mL de la disolución patrón de 10 mg/L de cobre. Añadir a cada matraz 2 mL de ácido clorhídrico concentrado y completar con agua destilada. Estas disoluciones contienen 0; 0.1; 0.25; 0.5; 1; 1.5 y 2 mg/L de Cu. Efectuar las lecturas de absorbancia según se indica para la muestra y representarlas frente a concentraciones.

Determinación. Generalmente las medidas se pueden efectuar directamente sobre la

disolución de cenizas vegetales preparada. Si es necesario, efectuar dilución de la muestra para que la concentración de Cu esté comprendida dentro del intervalo de linealidad. Ajustar la longitud de onda del espectrómetro a 324.8 nm. Utilizar llama aire-acetileno oxidante. Se debe efectuar la lectura del ensayo en blanco. El patrón cero no debe ser considerado como ensayo en blanco. 4.10.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de cobre en ppm sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas.

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4.11. MANGANESO 4.11.1. Principio Lectura por absorción atómica del contenido en manganeso, de la disolución de cenizas vegetales a 279.5 nm. 4.11.2. Material y aparatos

- Espectrómetro de absorción atómica. - Lámpara de cátodo hueco apta para medir manganeso. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipetas graduables.

4.11.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico concentrado. - Disolución patrón de manganeso de 1000 mg/L. - Disolución patrón de manganeso de 100 mg/L.


Recta de calibrado. Preparar patrones de 1, 2, 4 y 6 mg/L de manganeso a partir de la disolución patrón de 100 mg/L, añadiendo en los matraces 2 mL de ácido clorhídrico concentrado. Efectuar las lecturas de absorbancia según se indica para la muestra y representar frente a concentraciones.


disolución de cenizas vegetales. Si es necesario, efectuar diluciones de la muestra para que la concentración de Mn esté comprendida dentro del intervalo de linealidad. Ajustar la longitud de onda del espectrómetro a 279.5 nm. Utilizar llama aire-acetileno oxidante. Se debe efectuar la lectura del ensayo en blanco. El patrón cero no debe ser considerado como ensayo en blanco. 4.11.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de manganeso en ppm sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas. 4.12. CINC 4.12.1. Principio Lectura por absorción atómica del contenido en cinc, de la disolución de cenizas vegetales a 213.8 nm.

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- Espectrómetro de absorción atómica. - Lámpara de cátodo hueco apta para medir cinc. - Matraces de distintos aforos. - Pipetas de doble enrase de distinta capacidad o pipetas graduables.

4.12.3. Reactivos

- Ácido clorhídrico concentrado. - Disolución patrón de cinc de 1000 mg/L. - Disolución patrón de cinc de 100 mg/L. - Disolución patrón de cinc de 10 mg/L.


Recta de calibrado. En seis matraces aforados de 100 mL introducir 0; 2; 4; 8; 16 y 20 mL de la disolución patrón de 10 mg/L de cinc. Añadir a cada matraz 2 mL de HCl concentrado y completar con agua destilada. Estas disoluciones contienen 0; 0.2; 0.4; 0.8; 1.6 y 2 mg/L de cinc. Efectuar las lecturas de absorbancia según se indica para la muestra y representarlas frente a concentraciones.


disolución de cenizas vegetales preparada. Si es necesario, efectuar diluciones de la muestra para que la concentración de Zn esté comprendida dentro del intervalo de linealidad. Ajustar la longitud de onda del aparato a 213.8 nm. Utilizar llama aire-acetileno oxidante. Se debe efectuar la lectura del ensayo en blanco. El patrón cero no puede ser considerado como ensayo en blanco. 4.12.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de cinc en ppm sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas. 4.13. BORO 4.13.1. Principio Determinación de la cantidad de boro, mediante espectrofotometría, previa reacción con azometina en la solución de cenizas vegetales. 4.13.2. Material y aparatos

- Espectrofotómetro VIS-UV de doble haz. - Tubos de ensayo. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables.

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4.13.3. Reactivos

- Azometina. - Ácido ascórbico. - Acetato amónico. - EDTA, sal disódica. - Ácido acético glacial. - Disolución madre de boro de 1000 mg/L. - Disolución de boro de 100 mg/L. - Disoluciones de boro de 0.5, 1 y 2 mg/L. - Disolución de azometina. Disolver 0.45 g de azometina – H en agua destilada, agregar

1 g de ácido L(+) – ascórbico y enrasar a 50 mL con agua destilada. Esta disolución debe guardarse en el refrigerador.

- Tampón enmascarante. Disolver 250 g de acetato amónico y 25 g de EDTA (sal disódica) en 400 mL de agua destilada; una vez disuelto añadir 125 mL de ácido acético glacial.

- Disolución madre de 1000 mg/L de boro. Disolver 5.7160 g de ácido bórico y llevarlos a 1 L con agua destilada.


Muestras. Poner en un tubo de ensayo 5 mL de la disolución de cenizas vegetales o de la dilución correspondiente para que las lecturas de absorbancia entren dentro del rango de linealidad de la recta de calibrado; añadir 4 mL de tampón enmascarante y 2 mL de disolución de azometina. Dejar desarrollar el color durante 1 hora y media aproximadamente y medir la absorbancia a 410 nm.

Preparación de la recta de calibrado. Operar de forma análoga a la preparación de las

muestras poniendo 5 mL de cada uno de los patrones. Es necesaria la realización de un blanco con agua destilada y los mismos reactivos utilizados para la determinación. Nota: Se deben realizar las medidas del ensayo en blanco que se preparó junto a las cenizas de la muestra, para poder desestimar los posibles contenidos de fósforo procedentes de los reactivos empleados al disolver la muestra. 4.13.5. Cálculos Llevar las lecturas obtenidas sobre la recta patrón y expresar el contenido de boro en ppm sobre materia seca, teniendo en cuenta las diluciones efectuadas.

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4.14. CLORO 4.14.1. Principio Extracción del cloro en el material vegetal seco y molido y posterior determinación potenciométrica mediante valoración con AgNO3, hasta cambio brusco del potencial en el punto de equivalencia cuando a una solución conteniendo iones cloruro se añaden iones plata. 4.14.2. Material y aparatos

- Valorador automático o bureta. - Potenciómetro. - Electrodo plata-cloruro de plata. - Agitador magnético. - Vasos de precipitado de 250 mL. - Pipetas de doble enrase de distintos aforos o pipetas graduables.

4.14.3. Reactivos

- Ácido acético glacial. - Ácido nítrico concentrado. - Disolución extractante de cloruro: a 500 mL de ácido acético glacial se le añaden 35

mL de ácido nítrico concentrado y se enrasa a 5 L con agua destilada. - Suspensión de cloruro de plata (AgCl). Preparar un precipitado de AgCl mezclando

disoluciones 0.1 N de NaCl y de AgNO3 en proporción 1:1; 500 mL de cada disolución serán suficientes para precipitar AgCl para muchas determinaciones. Debe de usarse un ligero exceso de cloruro o de nitrato para provocar un buen precipitado. Lavar bien el precipitado con agua destilada y transferirlo a un frasco topacio. Renovar la disolución sobrenadante diariamente durante diez días, reemplazándola con agua destilada para remover las trazas de los excesos de iones plata y cloruro. Finalmente, completar el volumen con agua hasta un litro.

- Disolución patrón de cloruro potásico 0.01 N. Disolver 0.746 g de KCl puro y desecado en estufa y diluir hasta un litro. Esta disolución es 0.01 N en cloruro y se usa para valorar la solución de AgNO3.

- Disolución factorada de AgNO3 0.1 N. Si no disponemos de esta disolución la podemos preparar disolviendo 8.5 g de AgNO3 en agua destilada, diluir la disolución en un volumen de 500 mL y almacenar en un frasco topacio.

- Disolución de nitrato de plata 0.01 N. Diluir 10 mL de la disolución anterior hasta 100 mL con agua destilada. Comprobar antes de usarla su normalidad con la disolución de KCl según se describe más adelante.

- Disolución soporte de electrolito. Disolver 101 g de nitrato potásico (KNO3) recristalizado (calidad reactivo) en agua, añadir 62 mL de ácido nítrico concentrado (HNO3) y diluir la disolución en un litro.


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Extracción. En un matraz erlenmeyer de 250 mL se ponen 0.5 g de material vegetal seco y molido. Se le adicionan 100 mL de solución extractante y se deja en reposo durante 24 h. Transcurrido este tiempo se filtra con papel lavado al ácido, exento de elementos minerales. La extracción también se puede realizar sometiendo la muestra con el extractante a agitación durante 2 h.

Determinación. Transferir una alícuota de la disolución problema, preferentemente que

contenga menos de 1 meq de cloruros, al vaso de valoración. Diluir en agua destilada hasta un total de 25 mL aproximadamente. Añadir 2.5 mL de disolución de electrolito.

Disolución de referencia. Añadir a 25 mL de agua destilada 2.5 mL de la disolución

soporte de electrolito y dos gotas de la suspensión de AgCl. Sumergir el juego de electrodos de referencia, agitando ligeramente; anotar el potencial observado en milivoltios. Reemplazar la disolución de referencia, por la disolución problema que contenga la disolución soporte de electrolito. Valorar agitando suavemente con AgNO3 0.01 N hasta que el potencial que indique la escala del potenciómetro sea el mismo que el anotado para la disolución de referencia. Anotar el volumen de solución de AgNO3 consumido. 4.14.5. Observaciones

- El procedimiento descrito no diferencia entre los iones cloruros y bromuros. - Existen en el mercado diversos equipos de valoración de cloruros, llamados

clorurímetros, en los que la determinación potenciométrica del ion Cl-, queda automáticamente interrumpida cuando se llega al punto de equivalencia. Simultáneamente, en el equipo aparece, expresada digitalmente, la concentración de cloruros, en la alícuota del problema añadida a la disolución soporte en la que se realiza la valoración.

5. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE SUSTRATOS AGRÍCOLAS 5.1. HUMEDAD Y MATERIA SECA 5.1.1. Principio

Determinar la humedad del sustrato y su contenido en materia seca para su caracterización.


- Recipiente de porcelana. - Estufa de aire forzado. - Desecador. - Balanza con precisión de 0.01 g.

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5.1.3. Procedimiento En un recipiente seco y tarado (T) se pesan unos 50 g de muestra (T + M), con precisión de 0.01 g (0.1 g puede ser suficiente, si sólo se dispone de una balanza que aprecie la décima de gramo). Se calienta a 105ºC en una estufa de aire forzado, hasta peso constante (T + MS). La pesada puede hacerse directamente tras sacar la muestra de la estufa, o después de enfriarla en desecador. La diferencia entre dos pesadas consecutivas no debe exceder de 0.1 g; si es superior habrá que repetir el proceso de calentamiento, enfriando y pesando. 5.1.4. Cálculos Humedad (%) = 100 · [(T + M) – (T + MS)] / [(T + M) - T] Materia Seca (%) = 100 · [(T + MS) - T] / [(T + M) – T)] 5.2. MATERIA ORGÁNICA Y CENIZAS 5.2.1. Principio Conocer el contenido en materia orgánica presente en un sustrato para determinar su poder amortiguador. 5.2.2. Material y aparatos

- Cápsulas de porcelana. - Horno de mufla. - Balanza analítica con precisión de 0.1 mg. - Desecador.

5.2.3. Procedimiento Esta determinación puede efectuarse sobre la misma alícuota tomada para la determinación de la humedad; en tal caso, deberán emplearse como recipientes cápsulas de porcelana previamente incineradas. La muestra resultante de la determinación de humedad se introduce en un horno de mufla, que se calienta progresivamente desde la temperatura ambiente hasta un valor próximo a los 500ºC. Después de mantener la muestra a esta temperatura durante un tiempo mínimo de cuatro horas, se introduce en un desecador y, una vez enfriado a temperatura ambiente, se pesa (T + C). 5.2.4. Cálculos

Materia Orgánica (%) = 100 · [(T + MS) – (T + C)] / {[(T + M) - T] · (MS/100)} = = 100 · [(T + MS) – (T + C)] / [(T + MS) - T]

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Cenizas (%) = 100 · [(T + C) – T] / {[(T + M) - T] · (MS/100)} =

= 100 · [(T + C) – T] / [(T + MS) - T] 5.3. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO 5.3.1. Principio

No existe uniformidad en cuanto a la serie de tamices que debe emplearse para la clasificación granulométrica de los sustratos. Por lo tanto, deberán seleccionarse en función de las disponibilidades y del objeto del análisis granulométrico: con fines de clasificación de turbas y de composts procedentes de residuos urbanos, se emplean los de mayor tamaño (40, 25, 12.5, 6.3, 5 y 2 mm para estos últimos). Si lo que se desea es estudiar las propiedades físicas de aireación y retención de agua, entonces se seleccionarán los tamices comprendidos entre 0.1 y 1 mm.


- Juego de tamices de distinto paso de luz, según las necesidades. - Balanza con precisión de 0.01 g.


Se parte de 100 g de muestra secada al aire o en estufa de convección forzada a temperatura inferior a 40ºC. Se colocan los tamices ordenados por tamaños y se vierte la muestra. Se tamiza enérgicamente durante unos 10 minutos. Al cabo de ese tiempo, se pesa el contenido de cada tamiz y del colector del fondo en recipientes tarados, con precisión de 0.01 g. La suma de todas las fracciones no debe ser inferior en un 2% al peso inicial de la muestra. La diferencia o pérdida de tamizado se incorpora a la fracción más fina.

5.3.4. Cálculos Los resultados se expresan como porcentaje en peso de cada fracción. 5.4. DENSIDAD REAL 5.4.1. Principio

La determinación de la densidad real como indicamos a continuación es una variante del método del picnómetro con agua para suelos, que es la que parece dar mejores resultados.


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- Matraz aforado de 100 mL. - Estufa de aire forzado. - Placa calefactora. - Baño termostático de agua. - Balanza de precisión.


Se pesa un matraz aforado de 100 mL limpio y seco (Pm) y se le añade una cantidad de sustrato (secado a 105ºC durante 24 horas), pesándose de nuevo (Ps). La cantidad de sustrato a añadir equivale a aproximadamente un tercio del volumen del matraz, de forma que no entorpezca las labores posteriores.

Se añade agua destilada y hervida hasta aproximadamente la mitad del volumen del

matraz, arrastrando hacia el interior las partículas de sustrato que hayan quedado adheridas a las paredes. Tras dejar reposar durante 24 horas se expulsa el aire, hirviendo suavemente el contenido del matraz durante unos minutos, y agitándolo suavemente para evitar la pérdida de sustrato por formación de espuma.

A continuación se enfría en baño termostático a 20ºC y se enrasa con agua destilada

previamente hervida y enfriada a 20ºC. Se seca el exterior del matraz con un paño y se pesa (Psa), tras lo cual se vacía y limpia el matraz, llenándose hasta la mitad de su volumen con agua destilada y hervida. Se pone en baño termostático a 20ºC, y se enrasa con agua destilada y hervida, enfriada a 20ºC. Una vez termostatizado el contenido del matraz, se saca del baño, se seca el exterior del matraz y se pesa (Pa).

5.4.4. Cálculos El valor de la densidad real del sustrato (dr) se obtiene aplicando la fórmula: dr = [da (Ps – Pm)] / [(Ps – Pm) – (Psa – Pa)] siendo da la densidad del agua a 20ºC. 5.5. RELACIONES AIRE – AGUA 5.5.1. Capacidad de agua

• Principio Se basa en saturar con agua, a vacío, el sustrato contenido en un cilindro. La cantidad de agua retenida por el sustrato, tras someterlo de forma estandarizada a un valor pF aproximado de 1, se denomina capacidad de agua del material. La principal limitación de este parámetro es que, para algunos materiales, su valor depende en gran medida del contenido inicial del humedad, sobre todo si este es bajo. Cuando esto ocurre, se emplea agua caliente para facilitar la saturación del sustrato.

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• Material y aparatos

- Equipo de succión. - Unidad de drenaje. - Cilindro hueco.

• Procedimiento

Para conocer el peso del cilindro vacío (cerrado en la base con una malla), se sumerge en agua. Se deja durante 15 minutos sobre el filtro de una unidad de drenaje, tras lo cual se determina el peso en gramos del cilindro vacío (m), y llenado con sustrato en porciones de 30 mL (1/5 del volumen total). Después de cada adición de sustrato, se deja caer 5 veces desde una altura de 5 cm sobre una superficie de madera. El cilindro debe contener unos 150 mL de sustrato. Se determina el peso de cilindro más sustrato (n). El peso de los replicados no debe diferir en más de 5 gramos. A continuación, se coloca un peso (10 g/m2) sobre el sustrato. Se introduce el cilindro en el equipo de succión, que se llena de agua hasta un nivel de 2 cm por encima de la superficie del sustrato. Se aplica un vacío de 30 mm de mercurio por medio de una trompa de agua. El vacío debe alcanzarse en un corto espacio de tiempo, y mantenerse durante 15 minutos. Cuando el nivel de agua en el cilindro es menor que en el equipo de succión, se interrumpe el vacío hasta que el nivel de agua en ambos sea el mismo. Al cabo de 15 minutos se rompe ligeramente el vacío, abriendo con precaución la llave de aire. Al hacerlo, debe tenerse cuidado de que el nivel de agua se mantenga inmóvil por encima del sustrato. Se extrae el peso, y se deja el cilindro con el sustrato bajo el agua durante 24 horas. Se saca el cilindro con el sustrato fuera del agua y se deja durante 15 minutos en el aparato de drenaje, pesando a continuación (p).

• Cálculos La Capacidad de Agua (C.A.) se expresa en gramos de agua por 100 gramos de material seco, y se calcula a través de la fórmula: C.A. = {[10000 · (p – m)] / [(n – m) · (100 – V)]} - 100 Siendo V el contenido en humedad del sustrato al comienzo de la determinación (% en peso sobre sustrato húmedo).

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Equipo de succión y unidad de drenaje para la determinación de la capacidad de agua. 5.5.2. Densidad aparente


- Anillos: se emplean dos anillos de cobre con un diámetro interior de 7.7 cm. El anillo superior es de una altura de 3 cm y tiene 3 enganches para fijarse al anillo inferior (que se cierra en la base con una malla de cobre).

- Contenedor de plástico: para humedecer las muestras. - Lecho de arena: se llena una bandeja de plástico con arena (20 cm de altura). Se

coloca un papel de filtro sobre la arena. - Estufa de secado (105ºC). - Balanza de precisión (máximo 1200 g). - Calibre.

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• Procedimiento

- Determinar el peso (A) del anillo II vacío, con el cierre de cobre. Calcular su volumen

V en cm3. - Colocar el anillo I sobre el II. - Llenar ambos cilindros con sustrato sin presionarlo. - Instalar los anillos en la bandeja de plástico. Llenar la bandeja muy lentamente con

agua, teniendo cuidado de que no caiga agua en el anillo y evitando que el material orgánico rebose por encima del anillo. La saturación requiere un mínimo de 24 horas, dependiendo del tipo de sustrato.

- Tras la saturación, los anillos se colocan en el lecho de arena, cuya parte superior está sometida a una succión de 10 cm de agua. Se alcanza el equilibrio al cabo de 24 horas.

- Se separan los dos anillos por medio de una espátula. De esta forma, el anillo II quedará relleno de una cantidad reproducible de sustrato.

- Se determina el peso (B) del anillo II lleno, tomándose otras cuatro muestras de sustrato en el anillo II para la determinación del contenido de humedad (X%).

• Cálculos

La densidad aparente da (g MS/cm3) se calcula por medio de la fórmula: da = [(B – A) · (100 – X)] / (100 · V)

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Anillos para la determinación de la densidad aparente

Saturación del sustrato

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Lecho de arena

Determinación de la densidad aparente

5.5.3. Curva de desorción


- Equipo de succión con embudos de placa filtrante de porosidad nº 4.

• Procedimiento

Tomar una muestra representativa del sustrato para determinar el contenido en humedad (X, %). Se llena de agua la parte del embudo situada bajo la placa porosa, se tapa con un tapón de

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goma y se pesa (A gramos). Se deposita una capa de sustrato de 2 a 3 cm sobre la placa porosa y tras pesar el conjunto (B gramos), se instala en el equipo de succión.

Se satura la muestra, añadiendo agua durante 24 horas, estando la llave del embudo en la

posición de apertura, que comunica el agua a ambos lados. Las llaves (1, 2, 3, etc.) del sifón de agua deben estar cerradas. Añádase agua al sifón si fuese necesario.

Una vez saturado, se somete al sustrato a una succión determinada (por ejemplo 10 cm,

abriendo la llave 1). La succión aplicada debe mantenerse durante 12 horas. Una vez alcanzado el equilibrio, se cierra la llave del embudo (posición horizontal). Se extrae el embudo del sistema, y se pesa a continuación (C gramos). Se cierran todas las llaves.

Se coloca el mismo embudo en el equipo, y se llena el sifón con agua. Se eliminan las

burbujas de aire, por medio de la llave del embudo; se cierra ésta última. Se aplica otra succión, cambiando de nuevo la llave a la posición II (abierta). Normalmente se aplican las tensiones 10, 20, 30, 50 y 100 cm para construir la curva de liberación de agua completa (10, 50 y 100 cm se consideran suficientes para la caracterización de sustratos, según la Propuesta de metodología española).

El peso de sustrato seco (D) en el embudo será:

D = [(B – A) · (100 – X)] / 100

A cada succión aplicada, C – A será el peso de sustrato húmedo, y C – A – D la cantidad de agua presente. Por tanto, el contenido de agua en el sustrato (E, % referido al sustrato húmedo) será: E = 100 · (C – D – A) / (C – A) La humedad G (% referida a la muestra seca) será: G = 100 · E / (100 – E) y el porcentaje de agua en el sustrato (H, % en volumen): H = G · da

• Cálculos

Representando gráficamente para cada succión aplicada la diferencia hasta 100 del valor de H, se obtiene la curva de desorción o liberación de agua. Esta cortará al eje de ordenadas en el valor correspondiente al porcentaje de material sólido (diferencia hasta 100 del valor de la porosidad total, o contenido de humedad de succión cero).

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Esquema de un equipo de succión con embudos de placa filtrante

Embudo con placa porosa

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Embudo para la determinación de la curva de liberación de agua

5.6. pH, CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y NUTRIENTES La medida del pH y la conductividad eléctrica se efectuar sobre un extracto acuoso del sustrato. Lo que varía de unos métodos a otros es la relación sustrato:agua, la forma de preparación del extracto y el partir de peso o volumen del sustrato. En este sentido, y dadas las elevadas diferencias de densidad de los sustratos, generalmente se parte de volumen, por lo que

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algunos autores desaconsejan, por ejemplo, aplicar a sustratos la prueba previa 1:5 (P:V) de salinidad de suelos. 5.6.1. Principales métodos de extracción Extracto de saturación

Consiste en preparar una pasta saturada en la que se lee el pH y, tras filtrarla a vacío, se mide en el extracto obtenido la conductividad y se determinan los nutrientes. La pasta se prepara añadiendo agua al sustrato y agitando con una espátula hasta alcanzar un punto de humedad característico. El extracto se separa colocando la pasta saturada en un embudo Buchner con papel de filtro, y aplicando vacío.

Material y aparatos

- Recipientes de plástico de un litro de capacidad. - Recipientes para recoger los extractos, tales como tubos de ensayo o frascos de 50 ml. - Embudo Buchner o similar, de unos 20 cm de diámetro. - Matraces kitasato. - Bomba de vacío (o en su defecto, trompa de agua).

Procedimiento

Preparación de la pasta saturada. Colocar en un recipiente de plástico unos 400 ml de

sustrato. Añadir agua destilada o desmineralizada, a la vez que se mezcla con un cuchillo o espátula, hasta que se alcance la saturación. De vez en cuando, la muestra debe consolidarse golpeando el recipiente con cuidado sobre la mesa de trabajo. Al saturarse la pasta, brilla por reflexión de la luz, fluye ligeramente si se inclina el recipiente y se desliza fácilmente de la espátula, aunque habrá un poco de agua libre que asciende a la superficie cuando se deja durante unos pocos minutos.

Una vez efectuada la mezcla, se deja en reposo durante al menos 15 minutos, pero

preferiblemente una hora o más. Los materiales orgánicos secos, como la turba o corteza de pino deben dejarse al menos hasta el día siguiente para humedecerse totalmente. Al cabo de este tiempo, se comprueba el estado de saturación. La pasta no debe acumular agua en la superficie, perder el brillo o endurecerse durante el reposo. Si la pasta es demasiado húmeda se agrega sustrato, y si ha perdido brillo o se ha endurecido se agrega agua, mezclando suavemente. El pH se mide en la pasta, introduciendo con mucho cuidado y suavidad el electrodo del pH-metro convenientemente calibrado.

Separación del extracto. Se transfiere la pasta saturada a un embudo Buchner o similar

con papel de filtro y se aplica vacío. El extracto se recoge en el recipiente adecuado colocado dentro del kitasato. Si al principio el filtrado sale turbio, debe filtrarse nuevamente pasándolo a la pasta.

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En el extracto se mide la conductividad, que se expresa en mS/cm (dS/m) a 25ºC (si el conductímetro no dispone de compensación de temperatura, debe hacerse la corrección a 25ºC por medio de tablas). Se conserva el extracto para la determinación de los elementos minerales. Extracción 1:6 en volumen

Se extrae un volumen del sustrato, agitándolo con seis veces su volumen de agua. Para conocer la cantidad de sustrato a tomar se efectúa una medida previa de la densidad aparente. El pH se mide en el extracto no filtrado. A continuación se filtra y en el filtrado se determinan la conductividad y los nutrientes.

Material y aparatos

- Cilindros de 1 litro (diámetro interno 100 mm; altura 122 mm) y 330 ml (diámetro

interno 77 mm y 70 mm de altura) construidos en material plástico (por ejemplo PVC). Determinar el volumen exacto de cada cilindro.

- Embudos de vástago corto en material plástico, de diámetros aproximados 220 mm para ajustarse al cilindro de 1 L y de 150 mm para el cilindro de 330 mL.

- Frascos de 500 mL, de boca ancha con tapón. - Agitador de vaivén. - Balanza.

Procedimiento

Determinación de la densidad aparente. Se extiende la muestra sobre la mesa, mezclando

bien y deshaciendo los agregados con los dedos. Si se dispone de cantidad suficiente de muestra, llenar el cilindro de 1 L que previamente ha sido tarado, a través del embudo. Si sólo se dispone de una pequeña muestra, llenar el cilindro de 330 mL a través del embudo correspondiente. No ejercer compactación manual ni apretar el sustrato cuando se llena el cilindro. Cuando éste se ha llenado, extraer el embudo y enrasar el sustrato con el borde del cilindro, con ayuda de un cuchillo o espátula. Pesar el cilindro con su contenido, y determinar por diferencia el peso de muestra. Retener el sustrato para la preparación del extracto.

Extracción. Calcular el peso de 1/15 de litro de sustrato y pesar esta cantidad en una

botella de 500 mL, añadiendo 400 mL de agua destilada. Cerrar la botella y agitar durante 1 hora. Reservar una porción de la suspensión para la determinación del pH. Filtrar la suspensión restante a través de un papel de filtro Whatman 2 de 18.5 cm con pliegues, a una botella de 500 mL. Despreciar los primeros mililitros y conservar el filtrado para la determinación de conductividad y nutrientes.

La conductividad se mide directamente en una porción del extracto filtrado, introduciendo

la célula de medida de un conductímetro. Las resultados se expresan en µS/cm a 20 ó 25ºC.

NOTA: La elección de uno u otro método de extracción dependerá de las necesidades del agricultor y así deberá hacerlo constar a la hora de solicitar el análisis.

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Nutrientes

En cada uno de los extractos obtenidos se miden los macronutrientes Ca+2, Mg+2, Na+, K+, NH4

+, NO3-, SO4

-2, Cl-, H2PO4-, y los micronutrientes Fe+2, Mn+2, Zn+2, Cu+2 y B. Teniendo en

cuenta que se trata de un extracto acuoso los métodos analíticos a aplicar son los mismos que para el análisis de aguas, disoluciones nutritivas y drenajes.

5.7. CAPACIDAD DE CAMBIO CATIÓNICO 5.7.1. Principio

La determinación de la Capacidad de Cambio Catiónico (CCC) descrita en este procedimiento es una modificación de la técnica propuesta por Gillman (1979). Este método describe un procedimiento para la determinación de la CCC de muestras de suelo al pH de éste y al mismo tiempo a baja fuerza iónica (aproximadamente 0.01 M).

Primeramente se satura el suelo con Ba, extrayéndolo 3 veces con una disolución de

cloruro bárico 0.1 M. Posteriormente se equilibra el suelo con una disolución final de BaCl2 0.01 M. A continuación se añade un exceso conocido de MgSO4 0.02 M. Se precipita todo el Ba presente, tanto en la disolución como adsorbido, en forma de BaSO4, que es muy insoluble, con lo que los lugares de adsorción quedan completamente ocupados por Mg. Se mide el exceso de Mg por Espectroscopía de Absorción Atómica en llama. En el extracto de cloruro bárico 0.1 M del suelo pueden medirse Na, Ca, K y Mg.

5.7.2. Procedimiento de lixiviación

Reactivos

- Disolución de cloruro de bario 0.1 M. Disolver 24.43 g de BaCl2 · 2H2O en agua y

enrasar a 1 L con agua en matraz aforado. - Disolución de cloruro de bario 0.0025 M. Diluir 25 mL de la disolución anterior a 1 L

con agua en matraz aforado. - Disolución de sulfato de magnesio 0.02 M. Disolver 4.9296 g de MgSO4 · 7H2O en

agua y enrasar a 1 L en matraz aforado.

Procedimiento

Transferir 2.5 g de sustrato secado al aire y tamizado a 2 mm a un tubo de centrífuga de polietileno de unos 50 mL. Anotar el peso del tubo más sustrato (W1 g). Añadir al sustrato 30 mL de la disolución de cloruro de bario 0.1 M. Cerrar el tubo y agitar durante 1 hora. Equilibrar los tubos y centrifugar a 2300 rpm durante 10 minutos. Transferir el líquido sobrenadante a un matraz de 100 mL. Añadir al sustrato de nuevo 30 ml de la disolución de cloruro de bario 0.1 M y repetir la agitación y centrifugación. Transferir el líquido sobrenadante al mismo matraz aforado de 100 mL. Añadir 20 mL de la misma disolución al tubo y repetir la operación. Transferir el sobrenadante al mismo matraz y enrasar al vomunen con disolución de cloruro de

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bario 0.1 M. Mezclar y filtrar (con papel lavado al ácido), almacenando el filtrado para la determinación de Na, Ca, K y Mg. Preparar un blanco con cada serie.

Añadir a la torta de sustrato 30 mL de disolución de cloruro de bario 0.0025 M y dejar

agitando hasta el día siguiente (la concentración de bario en la disolución de equilibrio será aproximadamente 0.01 M si quedan retenidos 2.5 mL en la muestra de suelo). Equilibrar los tubos y centrifugar a unas 2300 rpm durante 10 minutos. Decantar el sobrenadante.

Pesar el tubo con su contenido y tapar (W2 g). Añadir a la torta de sustrato 30 ml de la

disolución de sulfato de magnesio 0.02 M y agitar durante 2 horas. Equilibrar los tubos y centrifugar a 2300 rpm durante 10 minutos. Decantar la disolución sobrenadante y filtrar sobre un filtro grueso (diámetro 7 cm) a un matraz erlenmeyer. 5.7.3. Determinación de la CCC

A la disolución anterior se le añade una cantidad suficiente de lantano para que la disolución quede al 0.1% de La elemento, y se mide la concentración de magnesio presente en la disolución por Espectroscopía de Absorción Atómica a 285.2 nm siguiendo las instrucciones del fabricante del equipo.

La concentración de magnesio en las disoluciones de la muestra debe ser corregida por el

efecto del volumen de líquido retenido por el suelo centrifugado, tras haber sido tratado con BaCl2 0.0025 M.

Concentración corregida A2 = A1(30 + W2 – W1)/30 mM

5.8. ELEMENTOS TOTALES 5.8.1. Introducción A menudo se especifican los contenidos totales en nitrógeno y minerales de los ingredientes y mezclas de sustratos, para cuya determinación es necesario efectuar una etapa previa de digestión o ataque con reactivos oxidantes ácidos, que solubilice dichos elementos antes de la medida de su concentración. Lo mismo ocurre con la determinación de elementos pesados en suelos, abonos y sustratos de naturaleza orgánica o mineral. En ambos casos, los resultados se expresan referidos a Materia Seca, por lo que una vez que la muestra ha sido secada, triturada y tamizada, y antes de pesar, es necesario eliminar la humedad residual en estufa o efectuar una determinación independiente de la humedad. El método de referencia para la determinación del nitrógeno total es la digestión Kjeldahl, seguida de la destilación por arrastre de vapor y valoración del destilado. El procedimiento de digestión incluye las formas orgánicas y amoniacal, por lo que si se quiere incluir el nitrógeno nítrico (lo que no es frecuente en ingredientes de sustratos) es necesario añadir un agente reductor en la mezcla de digestión, tal como aleación de Devarda, ácido salicílico o una sal de cromo III.

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Algunos ingredientes de los sustratos como las turbas, son difíciles de digerir. A pesar de los riesgos asociados al empleo del ácido perclórico, la mezcla de digestión más efectiva y habitualmente empleada para la determinación de los restantes minerales es la nítrico – perclórica.

El método de digestión estandarizado en Europa para la determinación de metales

pesados en suelos y lodos de depuradora es la extracción con agua regia a reflujo. Aunque algunos autores continúan usando la digestión nítrico – perclórica para los sustratos, resulta más conveniente en este caso la digestión con agua regia.

5.8.2. Método Kjeldahl

Material y aparatos

- Bloque de digestión. - Tubos de digestión. - Unidad de destilación. - Vasos de precipitados de 250 mL. - Sistema de valoración o valorador automático potenciométrico.

Reactivos

- Ácido sulfúrico concentrado. - Ácido clorhídrico 0.1 N. - Ácido bórico al 2% con indicador. - Indicador. Disolución alcohólica del 0.015% (P:V) de verde de bromocresol y del

0.03% de rojo de metilo (P:V). - Hidróxido sódico 35%. - Catalizador: Mezclar 80 g de sulfato potásico; 20 g de sulfato de cobre (II) anhidro y

2 g de selenio puro.

Procedimiento

Se pesa alrededor de 1 g de sustrato secado a 102ºC, triturado y tamizado a 1 mm, en un tubo de digestión. Se añaden 15 mL de ácido sulfúrico y 2 g de catalizador. Se digiere en el bloque durante 40 minutos a 400ºC.

Una vez digerido, se destila en la unidad de destilación, recogiendo el destilado sobre 25

mL de la disolución de ácido bórico con indicador, depositados en un vaso de 250 mL. Se valora con HCl 0.1 N hasta el viraje del verde al rosa pálido (o potenciométricamente hasta pH 5.0). 5.8.3. Digestión nítrico – perclórica La muestra se digiere con una mezcla de ácidos nítrico y perclórico a temperaturas crecientes: las paredes del tubo actúan de refrigerante a bajas temperaturas. A mayores temperaturas los ácidos se evaporan, quedando un residuo de sílice y minerales que se disuelve

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en HNO3 0.6 N. La disolución resultante se emplea directamente para la determinación de los elementos minerales.

Material y aparatos

- Tubos de digestión. - Bloque de digestión con programador de rampa de temperatura. - Vitrina de gases resistente a los ácidos o colector de gases.

Reactivos

- Mezcla de ácidos de digestión. Añadir 150 mL de ácido perclórico del 60% a 850 mL

de ácido nítrico del 70% (d = 1.42 g/L) y mezclar. - Ácido nítrico 0.6 N.

Procedimiento

Pesar 0.5 g de muestra seca, triturada y tamizada a 1 mm en un tubo de digestión. Añadir

5 mL de la mezcla de ácidos (arrastrando las partículas que hayan quedado adheridas a las paredes del tubo), agitar suavemente y colocarlo en la gradilla soporte del bloque de digestión.

Colocar los tubos en el bloque de digestión y aplicar el programa de temperatura que se

muestra en la tabla 4.

Tabla 4. Programa tiempo – temperatura para la digestión nítrico – perclórica de sustratos agrícolas. Etapas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tiempo (h:min)

00:40

03:00

00:14

01:00

00:07

01:00

02:20

02:00

02:00

03:00

Temperatura (ºC)

60

60

100

100

120

120

190

80

80

80

Completada la digestión (los tubos contendrán un residuo sólido de sílice blanco o amarillento, con restos de líquido; si quedan partículas oscuras, puede ser debido a una digestión incompleta o a la presencia de tierra u otros ingredientes inorgánicos). Añadir 20 mL de HNO3 0.6 N, una vez que los tubos estén fríos, agitar y verter el contenido en matraces de 25 mL, filtrando a través de papel lavado al ácido. Una vez en el matraz aforar a 25 mL con HNO3 0.6 N. Es necesaria la realización de un ensayo en blanco. En el extracto obtenido se determinan los nutrientes Ca, Mg, Na, K, P, S, B, Fe, Mn, Zn y Cu siguiendo las técnicas descritas anteriormente para el análisis de elementos minerales en material vegetal.

89


5.8.4. Metales pesados por extracción con agua regia

Este método es válido para la determinación de Fe, Zn Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, Co y Mn en muestras de suelos, sustratos y lodos. La muestra se digiere con una mezcla de ácidos clorhídrico y nítrico en un bloque de digestión al que se aplica un programa de calentamiento por etapas, por medio de un controlador electrónico de tiempo – temperatura. El método fue desarrollado como una alternativa, más rápida, al de reflujo con agua regia.

Material y aparatos

- Tubos de digestión. - Bloque digestor.

Precauciones. Todo el material de vidrio y plástico debe ser lavado con ácido nítrico al 5%. Reactivos

- Ácido clorhídrico, 50% (V:V). Añadir un volumen de HCl (densidad 1.17 a 1.18 g/L)

a un volumen igual de agua, mezclar y dejar enfriar. - Ácido nítrico, densidad 1.412 a 1.417 g/L. - Ácido clorhídrico al 25% (V:V). Añadir un volumen de HCl concentrado a tres

volúmenes de agua, mezclar y dejar enfriar.

Procedimiento

Pesar 2 g de muestra molida en un tubo de digestión y añadir 15 mL de HCl al 50% y 5 mL de ácido nítrico. Colocar el tubo en el bloque de digestión y predigerir la muestra a 60ºC durante 3 h. Continuar el calentamiento de acuerdo con el programa de tiempo – temperatura que aparece en la tabla. Al finalizar el programa, se evapora a sequedad a 140ºC. Se añaden 20 mL de HCl al 25% y se digiere a 80ºC durante 30 minutos. Se enfría, se mezcla y se filtra a un matraz aforado de 100 mL, a través de papel de filtro Whatman nº 40 (sin cenizas, diámetro 12.5 cm) previamente lavado al ácido. Lavar el residuo y el papel con agua y enrasar a 100 mL. Transferir la disolución a un bote de polietileno.

Notas:

• La etapa de calentamiento a 60ºC es equivalente a dejarlo durante la noche a temperatura ambiente.

• La lectura de metales en el digerido se efectúa por Absorción Atómica por llama o por ICP, preparando patrones de calibración en HCl al 5%. Si se desea mayor sensibilidad, algunos metales pueden leerse por Polarigrafía (Cd, Pb) o Cámara de grafito.

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Tabla 5. Programa de tiempo – temperatura para la digestión con agua regia de sustratos agrícolas. Etapas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tiempo (h:min)

00:13

03:00

00:07

03:00

00:08

03:00

00:08

03:00

00:02

01:30

00:17

00:30

Temperatura (ºC)

60

60

80

80

105

105

130

130

140

140

190

190

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ANEXO

ANÁLISIS DE SUELO MUESTRA: REFERENCIA LABORATORIO: FECHA ENTRADA LABORATORIO:

TEXTURA DEL SUELO VALOR CLASIFICACIÓN TEXTURAL % Arcilla (fracción < 0.002 mm) .... % Limo (fracción 0.002 – 0.02 mm) % Arena (fracción 0.02 – 2 mm) .....

NIVELES DE FERTILIDAD ANÁLISIS FISICO – QUÍMICO

VALOR MUY

BAJO BAJO NORMAL ALTO MUY

ALTO pH en agua (relación 1:2.5) ............... pH en KCl 1 N (relación 1:2.5) ......... C.E. en el extracto 1:5 (µS/cm 25ºC). Carbonato cálcico total (%) .............. Carbonato cálcico activo (%) ........... Materia orgánica total (%) ................ Materia orgánica oxidable (%) ......... Carbono total (%) ............................. Nitrógeno total (%) ........................... Relación C/N ................................... Fósforo Olsen (ppm) ......................... Cl- (extracto 1:5, meq/100 g) ............ SO4

-2 (extracto 1:5, meq/100 g) ……

VALOR NIVELES DE FERTILIDAD ANÁLISIS DEL COMPLEJO DE CAMBIO meq/100

g % Σ MUY


ALTO Capacidad de cambio ...................... Calcio disponible ............................ Magnesio disponible ....................... Potasio disponible ........................... Σ Cationes ....................................... Relación Ca/Mg .............................. Relación K/Mg ...............................

NIVELES DE FERTILIDAD ANÁLISIS DE MICROELEMENTOS

VALOR MUY


ALTO Hierro asimilable (ppm) .................... Manganeso asimilable (ppm) ............ Cinc asimilable (ppm) ....................... Cobre asimilable (ppm) .................... Boro soluble en agua (ppm) .............

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ANALISIS DE AGUA

MUESTRA: FECHA TOMA DE MUESTRA: OBSERVACIONES: REFERENCIA LABORATORIO: FECHA ENTRADA LABORATORIO: DETERMINACIONES FÍSICAS VALOR

pH........................................................ C. E. (µS/cm a 25ºC).......................... TDS: SÓLIDOS DISUELTOS (mg/l). DETERMINACIONES QUÍMICAS VALOR

CATIONES mmoles/l meq/l mg/l CALCIO (Ca+2)............................... MAGNESIO (Mg+2)........................ SODIO (Na+)................................... POTASIO (K+)................................

ANIONES mmoles/l meq/l mg/l CARBONATOS (CO3

-2)................. BICARBONATOS (HCO3

-)............ SULFATOS (SO4

-2)........................ CLORUROS (Cl-)...........................

MICROELEMENTOS µmoles/l mg/l BORO (B)................................... TOTAL CATIONES (meq/l)........... TOTAL ANIONES (meq/l)..............

ERROR DE BALANCE ÍNDICES DE SEGUNDO GRADO VALOR

RAS (RELACIÓN DE ADSORCIÓN DE SODIO)....... RAS AJUSTADO........................................................... RELACIÓN DE CALCIO.............................................. RELACIÓN DE SODIO................................................. CARBONATO SÓDICO RESIDUAL (EATON).......... DUREZA (º FRANCESES)............................................ COEFICIENTE ALCALIMÉTRICO (SCOTT)............. CLASIFICACIÓN RIVERSIDE

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ANÁLISIS DE DISOLUCIÓN NUTRITIVA

MUESTRA: FECHA TOMA DE MUESTRA: OBSERVACIONES: REFERENCIA LABORATORIO: FECHA ENTRADA LABORATORIO: DETERMINACIONES FÍSICAS VALOR

pH.................................................... C. E. (µS/cm a 25ºC)........................ TDS: SÓLIDOS DISUELTOS (mg/l) DETERMINACIONES QUÍMICAS VALOR

CATIONES mmoles/l meq/l mg/l CALCIO (Ca+2)............................. MAGNESIO (Mg+2)...................... SODIO (Na+)................................ POTASIO (K+).............................. AMONIO (NH4

+).......................... ANIONES mmoles/l meq/l mg/l

CARBONATOS (CO3-2).................

BICARBONATOS (HCO3-)............

SULFATOS (SO4-2)........................

CLORUROS (Cl-).......................... NITRATOS (NO3

-).........................

FOSFATOS (H2PO4-).....................

MICROELEMENTOS µmoles/l mg/l HIERRO (Fe)............................ MANGANESO (Mn)................. CINC (Zn)................................. COBRE (Cu)............................. BORO (B).................................

TOTAL DE CATIONES TOTAL DE ANIONES ERROR DE BALANCE

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ANALISIS DE AGUA PARA DESALADORA

MUESTRA: FECHA TOMA DE MUESTRA: TIPO DE TOMA DE AGUA: OBSERVACIONES: REFERENCIA LABORATORIO: FECHA ENTRADA LABORATORIO: DETERMINACIONES FÍSICAS VALOR

pH.................................................... C. E. (µS/cm a 25ºC)........................ TDS: SÓLIDOS DISUELTOS (mg/l) DETERMINACIONES QUÍMICAS VALOR

CATIONES mmoles/l meq/l mg/l CALCIO (Ca+2)............................. MAGNESIO (Mg+2)...................... SODIO (Na+)................................ POTASIO (K+).............................. AMONIO (NH4

+).......................... TOTAL DE CATIONES

ANIONES mmoles/l meq/l mg/l CARBONATOS (CO3

-2)................. BICARBONATOS (HCO3

-)............ SULFATOS (SO4

-2)........................ CLORUROS (Cl-).......................... NITRATOS (NO3

-)......................... FOSFATOS (H2PO4

-)..................... TOTAL DE ANIONES MICROELEMENTOS µmoles/l mg/l

HIERRO (Fe)............................ MANGANESO (Mn)................. CINC (Zn)................................. COBRE (Cu)............................. BORO (B).................................

OTRAS DETERMINACIONES VALOR SÍLICE REACTIVA (SiO2 en mg/l).. CO2 DISUELTO (mg/l de CO2)........ FUERZA IÓNICA (molal)................

ERROR DE BALANCE

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ANÁLISIS DE MATERIAL VEGETAL

CULTIVO: MUESTRA: Nº DE REFERENCIA: FECHA DE ENTRADA AL LABORATORIO:

DETERMINACIONES REALIZADAS NIVELES NUTRICIONALES

MACRONUTRIENTES (%) VALOR DEFICIENTE BAJO NORMAL ALTO EXCESIVO

Nitrógeno (N)............. Fósforo (P)................. Potasio (K)................. Calcio (Ca)................. Magnesio (Mg)........... Sodio (Na).................. Azufre (S)..................

MICRONUTRIENTES (ppm) VALOR DEFICIENTE BAJO NORMAL ALTO EXCESIVO

Hierro (Fe)................. Manganeso (Mn)........ Cinc (Zn).................... Cobre (Cu)................. Boro (B)..................... Cloro (Cl)...................

96


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ANÁLISIS DE SUSTRATO

MUESTRA: OBSERVACIONES: FECHA DE TOMA DE MUESTRA: REFERENCIA LABORATORIO: FECHA ENTRADA LABORATORIO:

NIVELES DE FERTILIDAD

ANÁLISIS QUÍMICO

VALOR MUY

BAJO

BAJO NORMAL ALTO MUY

ALTO

pH en agua (relación 1:6) .................

C.E. en el extracto 1:6 (µS/cm 25ºC)

N (%) ...............................................

Cl- (extracto 1:6, mg/l) .....................

SO4-2 (extracto 1:6, mg/l) ………..

Ca+2 (extracto 1:6, mg/l) …....…......

Mg+2 (extracto 1:6, mg/l) ................

Na+ (extracto 1:6, mg/l) ...................

K+ (extracto 1:6, mg/l) .....................

Ca+2 (asimilable, me/100 g) ............

Mg+2 (asimilable, me/100 g) ...........

Na+ (asimilable, me/100 g) .............

K+ (asimilable, me/100 g) ...............

C.C.C. (me/100 g) ..........................

NIVELES ANÁLISIS FÍSICO

VALOR MUY


ALTO Humedad (%) ...................................

Materia Orgánico (%) ......................

Cenizas (%) ......................................

Densidad real (dr) (g/cm3) ...............

Densidad aparente (g/cm3) ..............

anÁlisis quÍmico agrÍcola · 2.10.1. c.c.c. (intercambio con cloruro de bario) ... 4.6. sodio...

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