PREPARACIÓN DE LA CURVA DE CALIBRACIÓN
C: volumen (mL) de muestra
2.4. PROTOCOLOS PARA ANÁLISIS DE SUELOS 1 Determinación del contenido de humedad
Objetivo
Determinar el contenido de humedad en muestra de suelos representados en porcentaje.
Método
Métodos de evaporación.
Alcance
Este manual aplica muestras de suelos en general.
Equipos • Balanza analítica • Desecador • Horno de 100-250°C Materiales e insumos • Crisoles • Pinzas
• Guantes resistentes al calor
• Bolsas plásticas Ziploc de un (1) kilogramo
Procedimiento:
• Recolección de muestra (ver protocolo)
• Pesar el crisol vacío y previamente seco a 120°C por 24h • Agregar 15 gramos de suelo muestra en el crisol. • Secar a 105°C por 24 horas.
• Enfriar en desecador • Pesar el crisol nuevamente • Realizar cálculos.
Nota: este procedimiento debe realizarse por triplicado.
Calibración:
Realizar la calibración de la balanza analítica, pesando varias veces la pesa estándar, para obtener la media y la desviación estándar.
Cálculos:
Contenido de humedad medido en porcentaje:
%H =
Donde:
%H: porcentaje de humedad. W: peso de la muestra sin secar. S: peso de la muestra seca a 105°C. Impactos a la salud:
Precaución al momento de calcinar las muestras ya que se trabaja con altas temperaturas (105°C)
Bibliografía:
•Guzmán I; 1990. Métodos Analíticos del Laboratorio de Suelos. 5ª. Edición. Instituto Geográfico Agustín Codazzi. Bogotá.
(W−S)x100 W
2.4.2. Determinación de carbono total
El carbono es un elemento importante de suelos agrícolas por que con este se determina la posible cantidad de nutrientes en suelos, en acuicultura, la presencia de carbono total, indica acumulaciones de materia orgánica que puede desfavorecer el sistema y afectar la calidad del cultivo.
El Método por digestión para la determinación de carbono orgánico en suelos se fundamenta en la oxidación de la materia orgánica con el dicromato de potasio y el acido sulfúrico, el cromo residual resultante de la oxidación del carbono orgánico se cuantifica por titulación o por espectrofotometría.
Objetivo
Determinar la concentración de carbono total expresada como porcentaje (g/kg)
Método
Digestión con dicromato de potasio y cuantificación por espectrofotometría.
Alcance
Este procedimiento aplica para muestras de suelos en general.
Equipos y accesorios
• Campana extractora de gases • Pipetas volumétricas de 5 mL • Pipetas volumétricas de 10 mL • Pipetas aforadas de 10 mL • Beacker de 100 mL
• Espectrofotómetro con longitud de onda de 600 nm • Pipeta automática de 20-200 µL
Reactivos
• Agua destilada
• Solución de dicromato de potasio 2N • Acido sulfúrico concentrado
• Glucosa grado reactivo
Recolección de muestra
Las muestras deben ser en bolsas Ziplock de 1 kg, si el tiempo de trasporte es prolongado, refrigerar a 4ºC. (máximo).
Pre-tratamiento de la muestra
Secar la muestra a temperatura ambiente y macerar levemente retirando las impurezas como pedazos de concha de molusco o madera. Si la muestra presenta partículas de gran tamaño, debe ser tamizada por tamiz de 2 mm (ver protocolo tamizado de suelos).
Preparación de la curva de calibración
Para preparar la curva de calibración de C, se debe pesar una cantidad conocida de glucosa, que sea equivalente en porcentaje a carbono, con el fin de obtener 5 concentraciones que se encuentren entre 0-6 %C; en la tabla 8 se especifica la cantidad de glucosa necesaria. Esta curva debe ser renovada cada dos meses.
Tabla 8. Preparación de curva de calibración de carbono
Procedimiento
• Tomar 1 g de muestra y agregarlos en un beacker de 100mL • Agregar 20 mL de solución de dicromato de potasio 2N
• Agregar 20 mL lentamente de acido sulfúrico concentrado, agitar constantemente (La
reacción es exotérmica y se liberan gases, manipular con precaución y bajo campana extractora de gases).
• Dejar enfriar
• Filtrar con malla de fibra de vidrio
• Aforar a 100 mL y mezclar, la muestra tronara roja a verde, mientras mayor la concentración más oscuro será el color (figura 32).
• Leer Absorbancia en espectrofotómetro a 600 nm.
Nota: Se debe preparar un blanco procesando sin muestra.
Cálculos %C= Abs (600nm)-b m Donde b: Intercepto de la recta m: pendiente
Para determinar el porcentaje de materia orgánica: % M.O.= %C x 1.724
Figura 32. Cambio de color por reacción del Carbono con el dicromato de potasio.
Calibración y mantenimiento
La curva de calibración debe realizarse cada dos meses o si al procedimiento se le realiza algún cambio.
Interferencias
Volátiles orgánicos de cadena corta no son oxidados considerablemente, ya que estos están disueltos en espacios gaseosos que no entran en contacto con la solución oxidante. Para esto el uso de sulfato de plata (Hg2SO4), sin embargo esta sal puede reaccionar con cloruros, ioduros y bromuros, produciendo precipitados que son oxidados parcialmente.
Impactos a la salud
Al macerar las muestras de suelo, este puede generar polvo el cual puede ocasionar molestias respiratorias; se sugiere el uso del tapabocas para el desarrollo de este procedimiento. Se manipulan reactivos altamente nocivos, como es el dicromato de potasio, al preparar las soluciones usar mascara de gases y guantes de nitrilo. Durante el procedimiento, la manipulación de solución de dicromato de potasio y acido sulfúrico involucra uso constante de guates de nitrilo y trabajar bajo campana extractora de gases.
Impactos ambientales
Este procedimiento se producen impacto ambiental considerable, el dicromato de potasio es considerado metal pesado, por lo cual deben ser descartados y enviados a su respectivo tratamiento a una empresa especializada.
Bioseguridad
Una vez analizada las muestras, deben ser sumergidas en una solución de hipoclorito de sodio al 7% en relación 1:1 y posteriormente tratadas como residuos biológicos.
Preparación de reactivos
• Solución dicromato de potasio 2 N:
• Pesar 49 g de K2Cr2O7 previamente seco durante 2 horas a 103ºC • Agregarlos en una balón aforado de 500 mL
• Agregar 100 mL de agua desionizada • Mezclar y aforar con agua desionizada.
Bibliografía
• Boyd, C. 1992. Water Quality and Pond Soil Analyses for Aquaculture. Alabama Agricultural Experiment Station. Auburn University.
• Guzmán I; 1990. Métodos Analíticos del Laboratorio de Suelos. 5ª. Edición. Instituto Geográfico Agustín Codazzi. Bogotá.
2.4.3. Determinación del porcentaje de cenizas Objetivo
Determinar el porcentaje de cenizas en muestras de suelos.
Alcance
Este procedimiento aplica para muestras de suelo, previamente secadas y tamizadas con malla de 2mm.
Materiales y equipos
• Crisoles
• Balanza analítica • Mufla
• Desecador • Espátula • Pinzas
Pre-tratamiento de la muestra
Secar la muestra a temperatura ambiente y macerar levemente retirando las impurezas como pedazos de concha de moluscos o madera. Si la muestra presenta partículas de gran tamaño, debe ser tamizada por tamiz de 2 mm (ver protocolo tamizado de suelos).
Procedimiento
• Pesar un crisol completamente limpio y seco
• Agregar 2 gramos de muestra de suelo, previamente secada, macerada y tamizada al crisol. • Secar la muestra en la mufla a 500 ºC por 1.5 horas
• Dejar enfriar en desecador (figura 33) • Pesar nuevamente.
Los cálculos se realizan de la siguiente manera:
· %cenizas =
Donde:
Wa: peso del crisol + muestra Wb: peso del crisol vacío
Wc: peso del crisol + muestra después de mufla
Calibración y mantenimiento
• Debe realizarse calibración de la balanza antes de su uso con una pesa estándar calibrada de 20 gramos.
•Se debe realizar mantenimiento preventivo a la mufla.
Impactos a la salud
Al macerar las muestras de suelo, este puede generar polvo el cual puede ocasionar molestias respiratorias; se sugiere el uso del tapabocas para el desarrollo de este procedimiento. Tener precaución al calcinar la muestra pues se manejan altas temperaturas. Utilizar pinzas para el manejo de los crisoles calientes
Figura 33. Proceso de enfriamiento de las cenizas dentro del desecador.
(Wc - Wb) * 100 (Wa - Wb)
Bioseguridad
Una vez analizada las muestras, deben ser sumergidas en una solución de hipoclorito de sodio al 7% en relación 1:1 y posteriormente tratadas como residuos biológicos.
Bibliografía
Guzmán I; 1990. Métodos Analíticos del Laboratorio de Suelos. 5ª. Edición. Instituto Geográfico Agustín Codazzi. Bogotá.
2.4.4. Determinación de densidad relativa Objetivo
Determinar la densidad de muestras relativa de suelos.
Alcance
Este procedimiento aplica para muestras de suelo, previamente secadas y tamizadas con malla de de 2mm. Materiales y equipos • Probeta volumétrica 10 mL • Balanza analítica • Espátula Pre-tratamiento de la muestra
Secar la muestra a temperatura ambiente y macerar levemente retirando las impurezas como pedazos de concha de molusco o madera. Si la muestra presenta partículas de gran tamaño, debe ser tamizada por tamiz de 2 mm (ver protocolo tamizado de suelos).
Procedimiento
• Pesar 10 g de suelo previamente secado y tamizado. • Verter la muestra anterior en una probeta de 10 mL, completamente limpia y seca (figura 34).
No dejar perder muestra.
• Compactar la muestra con golpes suaves y constantes de la probeta sobre una superficie plana por aproximadamente 1 min.
• Medir el volumen ocupado por la muestra de suelo. • Pesar la muestra utilizada.
• Realizar los siguientes cálculos Densidad del suelo (d)=
Los valores se reportaran como g/mL
Calibración y mantenimiento
• Debe realizarse calibración de la balanza antes de su uso con una pesa estándar calibrada de 20 gramos.
Impactos a la salud
Al macerar las muestras de suelo puede generar polvo el cual puede ocasionar molestias respiratorias; se recomienda el uso del tapabocas en el desarrollo de este procedimiento.
Figura 34. Determinación de densidad aparente.