ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL

PRCTICA DE CONTROL DE LA CALIDAD DEL SUELO N 1

TEMA: ANLISIS FSICO DEL SUELO.

1. OBJETIVOS: Medir el pH de una muestra de suelo, determinar el porcentaje de humedad del suelo y medir la conductividad de un extracto de suelo para con estos datos determinar el tipo de suelo con el que se experiment.

2. TEORIA:pHEl pH se refiere a la concentracin de iones hidrgeno activos (H+) que se da en la interfase lquida del suelo, por la interaccin de los componentes slidos y lquidos. La concentracin de iones hidrgeno es fundamental en los procesos fsicos, qumicos y biolgicos del suelo.

El valor de pH es el logaritmo del recproco de la concentracin de iones hidrgeno, que se expresa por nmeros positivos del 0 al 14. Las condiciones posibles del pH en el suelo son: la acidez, la neutralidad y la alcalinidad.

Para la determinacin del pH se utiliza el mtodo potencimetro. Con este mtodo se mide el potencial de un electrodo sensitivo a los iones H+ (electrodo de vidrio) presentes en una solucin problema.

HumedadEl agua es esencial para todos los seres vivos porque participa en varias reacciones metablicas celulares, acta como un solvente y portador de nutrimentos desde el suelo hasta las plantas y dentro de ellas. Adems intemperiza las rocas y los minerales, ioniza las macro y micronutrientes que las plantas toman del suelo, y permite que la materia orgnica sea fcilmente biodegradable.El mtodo utilizado para esta medicin es el gravimtrico, para determinar la cantidad de agua de los suelos, cuya forma de calcular es por la diferencia de peso entre una misma muestra hmeda, y despus de haberse secado en la estufa hasta obtener un peso constante.

Conductividad ElctricaLa conductividad elctrica es la capacidad de una solucin acuosa para transportar una corriente elctrica, que se expresa en mmhos/ cm o en mSiemens/ m.La conductividad elctrica es una propiedad de las soluciones que se encuentra muy relacionada con el tipo y valencia de los iones presentes, sus concentraciones total y relativa, su movilidad, la temperatura del lquido y su contenido de slidos disueltos. La determinacin de la conductividad elctrica es una forma indirecta de medir la salinidad del agua o extractos de suelo.De acuerdo con los valores de conductividad elctrica, pH y porcentaje de sodio intercambiable, los suelos se pueden clasificar en las siguientes categoras: Suelos salinos. Son suelos con un valor de conductividad elctrica igual o superior que 4 mmhos/ cm a 25C y la cantidad de sodio intercambiable es menor de 15%. Suelos sdicos. Suelos de color negro debido a su contenido elevado de sodio. Su porcentaje de sodio intercambiable es mayor que 15, el pH se encuentra entre 8.5 y 10.0 y la conductividad elctrica est por debajo de 4 mmhos/ cm a 25C. Suelos salino-sdicos. Poseen una conductividad elctrica de 4 mmhos/ cm a 25C, una concentracin de sodio intercambiable de 15% y el pH es superior a 8.5El mtodo de la conductividad elctrica se realiza por medio de un conductmetro sobre la muestra de agua o extracto de suelo.Este mtodo se basa en la teora de la disociacin electroltica. El equipo que se utiliza es un conductmetro, que consiste en dos electrodos colocados a una distancia fija y con lquido entre ellos. Los electrodos son de platino. La resistencia elctrica a travs de los electrodos se registra a una temperatura estndar, generalmente 25C.

3. MATERIALES Y REACTIVOSMaterial y equipo para pH: Muestra de suelo. Balanza analtica. Vasos de precipitado de 25 ml. Pipeta de 10 ml. Piceta con agua destilada. Potencimetro. Agua destilada. Solucin amortiguadora de pH 7 y 4. Agitadores magnticos.

Material y equipo Para Humedad: Muestras de suelo. Balanza analtica. Esptula. Charolas o papel aluminio a peso constante. Estufa.

Material y equipo para conductividad elctrica:

Muestra de suelo seco y molida en un mortero. Balanza analtica. Frascos de plstico de boca ancha de 250 ml. Vaso de precipitado de 100 ml. Bureta. Esptula. Papel filtro. Embudo Buchner Pipeta de 10 ml. Matraz Kitazato. Piceta con agua destilada. Bomba de vaco. Probeta. Conductmetro. Frascos. Agua destilada. Matraz aforado de 100 ml.

4. PROCEDIMIENTO:Parte A: Determinacin del pH1. Pesar 1 g de suelo y colocarlo en un vaso de precipitado de 25 ml.2. Agregar 10 ml de agua destilada.3. Agitar y dejar reposar 10 minutos.4. Ajustar el potencimetro con las soluciones amortiguadoras.5. Pasados los 10 minutos, medir el pH con el potencimetroParte B: Humedad.1. Pesar 1 g de muestra sobre un papel o charola de aluminio a peso constante.2. Colocar la muestra dentro de la estufa a 80C de 12 a 24 horas.3. Sacar la muestra de la estufa y colocarla dentro de un desecador para que se enfre.4. Pesar la muestra con todo y papel.5. Calcular los porcentajes de humedad en el suelo por la diferencia de pesos.

Parte C: Conductividad Elctrica- Preparacin de la pasta de saturacin1. Pesar 40 g de suelo seco y colocarlo en un recipiente de plstico, si el suelo es arenoso pesar 600g.2. Agregar agua destilada con la bureta y mezclar con la esptula hasta saturacin.3. Golpear el recipiente con cuidado sobre la mesa de trabajo para asentar el suelo.4. La pasta estar lista cuando se observe un brillo en su superficie (formacin de un espejo), esto no sucede en el caso de suelos con alto contenido de arcilla.5. Anotar el volumen de agua gastada (ml).6. Dejar reposar la pasta durante una hora y comprobar a criterio su saturacin.Tapar el recipiente y dejarlo reposar por tres horas, excepto suelos arcillosos que deben dejarse reposar 24 horas.

Parte C: Conductividad Elctrica Obtencin del Extracto de suelo7. Colocar papel filtro sobre el embudo, humedecerlo con agua destilada, dejando drenar el exceso. Conectar el sistema de filtracin al vaco.8. Mezclar nuevamente la pasta y colocarla en el embudo y aplicar vaco.9. Obtener un extracto de aproximadamente 50 ml.

Parte C: Conductividad Elctrica- Determinacin de la conductividad elctrica-10. Calibrar el conductmetro con una solucin estndar, para esto se requiere de dos soluciones de KCl, 0.1 N y 0.01 N, con cada una se ajusta el equipo a la conductividad indicada en la tabla 2.

Tabla 1: Ajuste de conductividad en funcin de la solucin de KClSol. Estndar de KClConductividad elctrica a 25C

0.1 N12.9 dS/ m

0.01 N1.412 dS/ m

Cuando no se sabe la conductividad de la muestra se recomienda calibrar primero con una de las dos soluciones y tomar la lectura de la muestra, despus volver a calibrar con la segunda solucin y tomar nuevamente la lectura. Para calibrar finalmente el equipo, se debe elegir la solucin con la que se aproxime ms la conductividad de la muestra.11. Leer la conductividad elctrica y la temperatura del extracto. Si la lectura se toma en mhos, transformar los resultados a mmhos o dS dividiendo entre 1000.12. Si es necesario, hacer correccin consultando la tabla de factores de correccin para diferentes temperaturas (tabla 3), se multiplica el resultado de conductividad elctrica por el valor correspondiente.

Tabla 2: Factores de correccin de la conductividad elctrica en funcin de la temperatura del extracto de saturacin.Temperatura [C]Factor de correccinTemperatura [C]Factor de correccin

81.499221.067

101.421231.044

121.350241.021

141.284251.000

161.224260.979

181.168280.941

191.142300.906

201.128321.873

211.092340.843

Clculos

La unidad estndar de conductividad elctrica es el siemens/ metro (S/ m = Ohm/ m), aunque la conductividad generalmente es reportada en mhos/ cm.1 mS/m = 10 mhos/ cm.

Tabla 3: Criterios para evaluar la salinidad de un suelo, con base en su conductividad.Categora del sueloValor (mmhos/ cm o dS/ m)

No salino0 2.0

Poco salino2.1 4.0

Moderadamente salino4.1 8.0

Muy salino8.1 16.0

Extremadamente salino>16.0

Para convertir la conductividad elctrica en unidades de salinidad (tabla 4), se toma el valor de referencia de una solucin de NaCl 0.05 N con una conductancia de 604 mhos/ cm a 25C como el factor, que al multiplicarlo por la conductividad expresa la salinidad.Salinidad = mhos / cm x 604.

5. CUESTIONARIO: Qu es la textura de un suelo? Cmo se determina la textura de un suelo en un tringulo de texturas? Qu es la porosidad?