CORRELACION BIOFISICOQUIMICA DE LAS DISTINTAS CONCENTRACIONES IONICAS DEL RIO XIBI XIBI
De Vega, F.; Lobo, M.; Abalos ,E.; González , E.
Laboratorio de Investigaciones Biofisicoquímicas. Facultades de Ingeniería y Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Jujuy. Gorriti 237. San Salvador de Jujuy. Tel. 0388-4221576. E-mail: fdevega@fca.unju.edu.ar
RESUMEN
Considerando importante poder deducir las distintas concentraciones iónicas del Río Xibi Xibi y correlacionar las mismas a nivel aniónico y catiónico, y deducir así las sales del suelo que están en equilibrio dinámico con el río o espejo acuático; se ha determinado las concentraciones de Calcio y Magnesio y las misma fueron relacionadas con la alcalinidad total expresada en carbonatos totales a los fines de poder establecer las sales que dan origen a dicho iones. Además se determinó la concentración de Cloruros, Sodio y Potasio. En función del pH medio y las distintas relaciones es- tequiométricas, se pudo determinar los equilibrios predominantes existentes en el río Xibi Xibi y que tienen similitud con los ya estudiados en ríos de zona de los Valles, Quebrada y Puna.
PALABRAS CLAVES: concentración iónica – ríos de Jujuy
SUMMARY
To deduce the salts of the floor that are in dynamic balance with the ionic concentration of the Xibi Xibi River, it was determined the Calcium and Magnesium concentrations and. They were rela- ted with the total alkalinity expressed in total carbonates, in order to settle down the salts that give origin to these ions. It was also determined the concentration of Chlorides, Sodium and Potassium. In function of the average pH and the different ionic dissociation, it was possible determine the existent predominant balances in the Xibi Xibi river and that they already have similarity with those studied rivers of the Valleys, Gulch and Puna areas.
KEY WORDS: ionic concentration - rivers of Jujuy
INTRODUCCION
Debido a la importancia que tiene el estudio de los ecosistemas acuáticos y debido a que las distintas concentraciones iónicas (aniónicas y catiónicas) están en equilibrio dinámico con los solutos del suelo, se ha determinado las concentraciones catiónicas y aniónicas para así poder establecer los distintos equilibrios reinantes y además tener conocimiento de los macro y micro nutrientes y poder relacionarlos con las necesidades en fisiología vegetal y animal y sobre todo en acuicultura.
MATERIALES Y METODOS
Las muestras se recogieron en recipientes de polietileno neutro durante las meses de abril a no- viembre, vale decir en períodos de no crecientes para así tener homogeneidad en la composición. El dosaje de Calcio y Magnesio se realizó por complexometría con solución de EDTA 0,001 M valorada frente a Cl2Ca 0,001 M como patrón primario y que fue preparada por reacción estequiométrica de CaCO3 y ClH. Se usó como indicador Calcón y Negro de Eriocromo, siguiendo en detalle la técnica modificada por el autor en otros trabajos (De Vega, 1996). El anión Cloruro fue determinado con so- lución de AgNO3 0,0282 N la que fue valorada con una solución de ClNa 0,0282 N, usándose como indicador solución de Cromato de Potasio al 10 % P/V. La Alcalinidad total expresada como CO3= fue valorada con ClH 0,1 N titulada frente a NaOH, el que fue previamente valorado como Bíftalato
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el gráfico N°1 se detallan las distintas concentraciones de Calcio y Magnesio obtenidas a partir de Punta Diamante (junta con el Río Grande) y la naciente (Juan Galán). Puede observarse del mismo que a partir del Km 3,5 existe un leve aumento de las concentraciones de Calcio y Magnesio (desde Km 3,5 a 0) siendo mas notoria en el caso del Calcio.
En el gráfico N° 2 se interrelaciona las concentraciones de los iones Calcio y Magnesio con la Alcalinidad total expresa en carbonatos donde puede verse con claridad una total relación a lo lar- go de todo el recorrido de las concentraciones de carbonatos con las de Calcio y Magnesio, en el único caso que existe una derivada marcada positiva de las concentraciones de Calcio, Magnesio y Alcalinidad total es en el Km 6, que corresponde a la unión del Río Xibi Xibi con la acequia que pasa por el criadero de pollos.
En el gráfico N°3 se correlaciona las concentraciones de Calcio + Magnesio y la de carbonatos (alcalinidad total), en el mismo se puede establecer que la mayor parte del Calcio y del Magnesio proviene del Carbonato de Calcio y Carbonato de Magnesio.
Según los distintos Kps de dicha sales, que en el caso del MgCO3 a 25° C es de 8,7 x 10–9 y el MgCO3.3H2O es de1,3 x10-5.
Al realizar la sumatoria de los mEq de Calcio y Magnesio relacionados con los mEq de Carbo- natos se tiene las siguientes relaciones estequiométricas:
1- mEqCO3= + mEqMg++ = mEqMgCO3 2- mEqCO3= + mEqCa++ = mEqCaCO3
mEqCO3= (1+2)= 2,54 mEq/lt
mEqCa++ + Mg++) = 1,26 + 0,45 = 1,71 mEq/lt
Si establecemos la diferencia entre la alcalinidad total y las concentraciones de Ca++ + Mg++
tendremos una diferencia de 0,83 mEq/lt, vale decir el 70 % del Calcio y Magnesio sería proveniente del carbonato de Calcio y Magnesio y la diferencia corresponderá a las otras sales que contribuyen a la electroneutralidad del sistema.
Del estudio realizado en los ríos de zona de los Valles (De Vega y Lobo, 1996) se demostró dicha correlación y en dicho caso fue casi del 100 % dando los mEq totales de CO3= 2,24 y los de la sumatoria de Calcio + Magnesio 2,05, la diferencia de 0,29 mEq/lt que guardó relación con los Cloruros Totales de 0,22 mEq/lt.
En el gráfico N° 4, se detalla la variación de la concentración de cloruros, desde la naciente hasta la junta dando un valor medio de 0,26 mEq/lt que tienen total concordancia con el valor medio determinado en ríos de zona de los Valles, en especial con el Río León que dio 0,22 mEq/lt. (De Vega, 1998 a, b)
En la tabla N° 1 se detallan los valores de Kps de distintas sales.
Tabla N° 1: VALORES DE Kps DE LAS SALES DE CALCIO Y MAGNESIO A 25 ºC
SAL Kps mol/lt a 25ºC SAL Kps mol/lt a 25ºC CO3Ca 8,70 x 10-9 NH4PO4Mg 2,50 x 10-13
C2O4Ca 2,04 x 10-20 CO3Mg.3H2O 1,00 x 10-5 SO4Ca 2,00 x 10-20 Mg(OH)2 1,20 x 10-11
En el gráfico N°5 se detallan las variaciones de las concentraciones de los iones Sodio en fun- ción de la distancia, no existiendo grandes variaciones y el valor medio acusó 0,52 ± 0,04 mEq/lt, que tiene total concordancia con las concentraciones obtenidas en otro trabajo que dio 0,6 mEq/lt del Río León (De Vega, 1997).
En el gráfico N° 6 se correlaciona las concentraciones de los iones Sodio, Potasio y Cloruros donde puede verse una gran relación entre las concentraciones de Cloruros y las de Sodio correspondiendo aproximadamente en 50 % al ClNa. Las concentraciones de Potasio se mantienen prácticamente
uniforme, salvo el caso del Km 6, donde da un máximo producto de la contaminación del criadero de pollos, el valor medio dio 0,075 ± 0,062 mEq/lt, tiene total concordancia con el Río León y el Río Grande zona Tumbaya que fueron de 0,05 y 0,075 mEq/lt respectivamente (De Vega, 1997 a).
En el gráfico N° 7 se establecen las relaciones estequiométricas Cl/Na, Cl/Ca y Cl/Mg incluido el río Xibi Xibi y los ríos de zona de los Valles, Quebrada y Puna, en donde puede verse en forma clara la uniformidad en las relaciones estequiométricas de los ríos de zona de los Valles.
Esto ha permitido determinar en función de dicho cociente estequiométrico que las concentra- ciones de Na existentes en los espejos acuáticos en zona de la Quebrada en su mayor parte corres- ponderían al ClNa del suelo en equilibrio dinámico con el río (De Vega, 1997 b).
CONCLUSIONES
1- Se ha determinado a lo largo del río Xibi Xibi las distintas concentraciones de los macro y micro nutrientes iónicos:
CO3= : 2,54 ± 0,31 mEq/lt
Dando una osmolaridad total media de 5,10± 0,68 mEq/lt.
Todos estos valores guardan total relación con los valores obtenidos del río León:
Ca++: 1,60 mEq/lt Mg++: 0,64 mEq/lt Cl- : 0,22 mEq/lt Na+ : 0,60 mEq/lt K+ : 0,05 mEq/lt CO3= : 2,46 mEq/lt
2- Habiendo dado los parámetros Biofisicoquímicos del Río León una conductividad específica de 316,8 µScm-1 que tiene total similitud con el obtenido en el río Xibi Xibi que fue de 301,03 µS cm-1, esto permitiría establecer que la cuenca del río León y los solutos en equilibrio con el suelo geoquí- micamente son similares al río Xibi Xibi y tendrían el mismo origen. Lo que permitiría afirmar que el río Xibi Xibi en sus orígenes sería una vertiente subterránea que tiene conexión con la naciente del río León en el Cerro Chañi. Siendo además el pH del río León 7,35 y del Río Xibi Xibi de 7,54. Existe también similitud del Indice de Refracción siendo de 1,3326 y 1,3331 para el río León y el Xibi Xibi respectivamente.
3- De las relaciones estequiométricas de la alcalinidad total expresada como CO3= y la sumato- ria de las concentraciones de Calcio y Magnesio considerando los distintos Kps de las sales se ha podido determinar como en otros trabajos anteriores que las sales que proveen los cationes Calcio y Magnesio en un 70 % aproximadamente son CO3Ca y CO3Mg del suelo en equilibrio dinámico con los iones del espejo acuático en el río Xibi Xibi.
4- De los distintos gráficos pudo notarse con claridad que en los únicos casos en que existe una derivada positiva marcada de las distintas concentraciones iónicas ocurre a nivel del Km 6 debido a la contaminación de la acequia que pasa por el criadero de pollos, cuyo origen es en la capilla de Juan Galán.
5- De los valores medios de las correlaciones etequiométricas Cl/Na de 0,49 ± 0,12 mEq/lt; Cl/Mg 0,60 ± 0,20; Cl/Ca 0,20 ± 0,03 y Cl/K 4,06 ± 1,30 mEq/lt; se pudo determinar la similitud en la zona del río Xibi Xibi con los otros ríos de zona de los valles, guardando total correlación de los factores estequiométricos especialmente con el río León (De Vega, 1998 a).
6- En otros trabajos el autor demostró que la mayor parte de las concentraciones de Ca++ y Mg++
provienen de los sales CO3Ca y CO3Mg, según los distintos Kps al relacionar los mEq CO3= con la sumatoria de los mEq de Ca++ y Mg++ en este caso si analizamos se reproduce lo enunciado y las diferencias son compensadas con los iones Cl-, Na+ y Mg++ según las relaciones estequeométricas Cl-/Na+, Cl-/Ca++ y Cl-/Mg++ expresando cada concentración en mEq/lt. Al pH reinante los equilibrios en el sistema acuoso serian :
I) CO3H2 ⇔ CO3H- + H+ II) 2 CO3H - + Mg++ ⇔ (CO3H) 2Mg III) 2 CO3H- + Ca++ ⇔ (CO3H) 2Ca y con los fenómenos de hidrólisis
IV) (CO3H) 2Mg ⇔ 2 CO3H- + Mg++
V) H2O ⇔ H+ + ( HO )- VI) CO3H- + H+ ⇔ CO3H2 Mg++ + 2(HO)- ⇔ Mg(OH) 2 VII) (CO H) Ca ⇔ 2 COH- + Ca++
H2O ⇔ H+ + (HO)- VIII) CO3H- + H+ ⇔ CO3H2 Ca++ + 2 (HO-) ⇔ Ca (OH) 2
al pH medio no se sobrepasan los Kps del Ca(OH) 2 y Mg(OH)2 IX) Cl2Ca ⇔ 2 Cl- + Ca++
2 Cl2Mg ⇔ 2 Cl- + Mg++
ClNa ⇔ Cl- + Na+
La alcalinidad total nos mide la capacidad buffer del sistema.
BIBLIOGRAFIA
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DE VEGA, F. 1998 a. Biofisicoquímica del Dosaje de Sodio y Potasio y su Correlación con las Concentraciones de Calcio, Magnesio, Cloruros y Alcalinidad Total Expresada como Carbonatos como otros Parámetros Fisico- químicos de los Ríos de la Zonas de los Valles, Quebrada y Puna. Revista Agraria. Vol. I, Pág. 93-98.
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