OBJETIVO: observar y describir las características de los componentes de la fase solida del suelo, calcular el porcentaje de la materia orgánica de la muestra, inorgánica y propiedades físicas.
INVESTIGACION:
El suelo es la parte de la corteza terrestre y esta formado por un conjunto de cuerpos naturales originados por sustancias minerales y orgánicas que contienen materia viva y vegetación en forma natural. Es una fina y frágil capa formada por procesos geológicos y biológicos.
El suelo funciona como fuente, filtro y trampa de materiales y energía mediante sus interacciones con la atmosfera, la biosfera, la hidrosfera y la litosfera.
Es uno de los elementos naturales considerados fundamentales para la vida, ya que en el se producen alimentos (granos básicos, hortalizas y frutas), la ganadería, los bosques y en general la biodiversidad.
Tanto en México como a nivel mundial, el suelo esta sometido a procesos alarmantes de degradación como consecuencia de diversas actividades desarrolladas por el hombre.
El suelo, a pesar de sus malos cuidados y tratos, es el menos atendido por las autoridades y la sociedad, esto es grave ya que nuestra vida depende de el, tanto como de los otros recursos naturales.
A pesar de la gran variedad de suelos los que ocupan mayor territorio son los leptosoles (24%), los regasoles (19%) y los calcisoles (8%) que cubren el 26% del territorio, que por sus características (escasa profundidad, poca humedad, alto contenido en calcio y alta proclividad a la erosión) son poco adecuados para la explotación agrícola.
Los suelos mas fértiles y mas explotados son: los feozems(10%), los vertisoles (8%), los cambiosoles (5%) y los lluviosoles (3%) que cubren el 26% del territorio. Estos suelos son sobreexplotados por la agricultura y esto amenaza su capacidad productiva.
Propiedades físicas:
Color: permite deducir rasgos importantes en el suelo.
Textura: constitución de partículas de diferentes tamaños.
Estructura: las partículas minerales, materia orgánica e inorgánica etc.
Porosidad: Sistema de espacios vacios.
Densidad: aparente y real la primera toma en cuenta el volumen de poros y la segunda las partículas solidas.
Consistencia: resistencia para la formación de rupturas o deformaciones pudiendo ser suave suelto duro o muy duro.
Aireación: es el contenido del aire en el suelo abastece además de O.
Temperatura: influye en los procesos bióticos, químicos y distribución de plantas.
Permeabilidad: Capacidad del suelo para transmitir el agua y el oxigeno.
Humedad edáfica: PH establece un balance hídrico.
Color: permite deducir rasgos importantes en el suelo.
Textura: constitución de partículas de diferentes tamaños.
Estructura: las partículas minerales, materia orgánica e inorgánica etc.
Porosidad: Sistema de espacios vacios.
Densidad: aparente y real la primera toma en cuenta el volumen de poros y la segunda las partículas solidas.
Consistencia: resistencia para la formación de rupturas o deformaciones pudiendo ser suave suelto duro o muy duro.
Aireación: es el contenido del aire en el suelo abastece además de O.
Temperatura: influye en los procesos bióticos, químicos y distribución de plantas.
Permeabilidad: Capacidad del suelo para transmitir el agua y el oxigeno.
Humedad edáfica: PH establece un balance hídrico.
INSTRUMENTOS DE MEDICION:
PH: por medio de potenciómetro.
Color: tabla de colores munsen (tono, intensidad, valor de luminidad).
Textura: tabla de suelos (arcilla, limo, arena, grava y tanto).
Estructura: horizontes genéticos (H, O, A, E, B, C, R, D).
Densidad: picnómetro o balanza de mohr.
Consistencia: saturación de la tierra.
Aireación: porosidad capilar del suelo.
Permeabilidad: tabla de permeabilidad (permeables, Semipermeables e impermeables).
Porosidad: en macros copio y en microscopio.
Temperatura: con un termómetro en varios puntos.
Color: tabla de colores munsen (tono, intensidad, valor de luminidad).
Textura: tabla de suelos (arcilla, limo, arena, grava y tanto).
Estructura: horizontes genéticos (H, O, A, E, B, C, R, D).
Densidad: picnómetro o balanza de mohr.
Consistencia: saturación de la tierra.
Aireación: porosidad capilar del suelo.
Permeabilidad: tabla de permeabilidad (permeables, Semipermeables e impermeables).
Porosidad: en macros copio y en microscopio.
Temperatura: con un termómetro en varios puntos.
MATERIAL:
1 piseta | 1 probeta |
10 tubos de ensaye | 2 vasos de precipitado |
1 tubo de ensaye con tapón | 2 capsulas de porcelana |
1 embudo | 2 vidrio de reloj |
1 gradilla | 1 balanza granataria |
Mechero Bunsen | Pinzas para crisol |
Soporte universal con anillo y rejilla de asbesto | Alambre de nicromel |
PROCEDIMIENTOS:
PROPIEDADES FISICAS:
DENSIDAD:
1.- Para medir la masa de la muestra de tierra, se coloca esta en una un vidrio de reloj o capsula de porcelana para pesarla en la balanza.
2.- Para determinar el volumen de la muestra de suelo, una vez medida su masa en la balanza, se hace por medio de desplazamiento de agua, considerando que es un solido insoluble en esta.
3.- En una probeta agrega 20 o 30ml de agua, dependiendo de la tierra que medimos, y posteriormente agregamos la tierra, el aumento en el nivel del agua corresponde al volumen de la tierra.
4.- Volumen agua + Volumen de tierra= V2
Entonces volumen de tierra= V2 – Volumen de agua
% HUMEDAD: 1.Mide la masa de una muestra de suelo en una balanza; en una cápsula o crisol de porcelana. Recuerda medir previamente la MASA DE LA CÁPSULA O CRISOL, para restarle posteriormente su valor. (Masa inicial)
2.- Como se requiere conocer la cantidad de agua que contiene el suelo, necesitamos eliminar esta de la muestra, por ello, debemos calentar hasta lograrlo, para tener un calentamiento homogéneo utilizamos una estufa o mufla, el tiempo necesario dependiendo del tamaño de la muestra.
3. Una vez eliminada el agua de la mezcla, procedemos a medir la masa nuevamente (masa final).
4.- A ambos valores de masa hay que restar el valor de la masa de la cápsula o crisol.
Entonces:
Masa de agua = masa inicial - masa final
% Humedad será:
Masa inicial - 100%
Masa agua - X % X% = % Humedad
CANTIDAD DE AIREACION EN EL SUELO % AIRE (POROSIDAD):
1.-Medir en una probeta de 50 o 100mL completamente seca, el volumen de la muestra de suelo.
2.-En otra probeta de 50 o 100mL agregar 30mL de agua.
4.-Vaciar la tierra (una vez que hayas medido su volumen) a la probeta que contiene el agua, observaras que el nivel del líquido cambia y salen algunas burbujas de aire.
Así, tenemos volumen de tierra seca (V1), volumen de agua (V2) y volumen de agua con tierra (V3), entonces:
Si V3 - V2 = Volumen de aire
Volumen de tierra seca - 100%
Volumen de aire - Y% Y% = % Aire
SOLUBILIDAD:
1.-Medir la masa de una muestra de suelo (M1), en una cápsula de porcelana (a la cual previamente tendrás que determinar su masa).
2.-Agregar agua y agitar la mezcla para ayudar a disolver a las sustancias solubles.
3.-Filtrar la mezcla y recoger el filtrado en la cápsula de porcelana limpia.
4.-Evaporar el agua del filtrado hasta la cristalización de alguna sustancia.
5.-Dejar enfriar y medir nuevamente la masa del contenido de la cápsula (M2)
Entonces:
Cantidad de sustancias solubles = M2
Cantidad de sustancias Insolubles = M1 - M2
M1 - 100%
M2 - Z% Z% = % de materia soluble en la muestra
COMPOSICION ORGANICA DEL SUELO:
1.- Pesar 10g de suelo en una capsula de porcelana, colocar la capsula en una rejilla del soporte universal, encender el mechero, calentar hasta la calcinación (15 a 20min). Dejar enfriar la mezcla y posteriormente pesarla de nuevo.
COMPOSICION INORGANICA DEL SUELO:
1.-Extracción acuosa de la muestra de suelo.
Pesa 10g de suelo previamente seca al aire y tamízalo a través de una malla de 2mm. Introduce la muestra en el matraz y agrega 50ml de agua destilada. Tapa el matraz y agita el contenido de 3 a 5 minutos. Filtra el extracto, y en caso de que este sea turbio, repite la operación utilizando el mismo filtro. Al concluir la filtración tapa el matraz.
IDENTIFICACIÓN DE ANIONES
2. Identificación de cloruros (Cl-1).
Reacción Testigo: en un tubo de ensaye coloca 2ml de agua destilada y agrega algunos cristales de algún cloruro (cloruro de sodio, de potasio, de calcio, etc.). Agita hasta disolver y agrega unas gotas de solución de AgNO3 0.1N (nitrato de plata al 0.1N). Observaras la formación de un precipitado blanco, que se ennegrecerá al pasar unos minutos. Esta reacción química es característica de este ión.
Muestra de suelo: en un tubo de ensayo coloca 2ml del filtrado. Agrega unas gotas de ácido nítrico diluido hasta eliminar la efervescencia. Agrega unas gotas de solución de AgNO3 0.1N. Compara con tu muestra testigo.
3. Identificación de Sulfatos (SO4-2).
Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2ml de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfato (sulfato de sodio o de potasio). Agrega unas gotas de cloruro de bario al 10%. Observaras una turbidez, que se ennegrecerá al pasar unos minutos.
Muestra del suelo: en un tubo de ensayo coloca 2ml de filtrado. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10%. Compara con tu muestra testigo.
4. Identificación de Carbonatos (CO3-2).
Reacción testigo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de carbonato de calcio y adiciona unas gotas de acido clorhídrico diluido. Observaras efervescencia por la presencia de carbonatos.
Muestra de suelo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de muestra de suelo seco. Adiciona unas gotas de acido clorhídrico diluido. Compara con la muestra testigo.
5. Identificación de sulfuros (S-2)
Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2ml de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfuro. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10% y un exceso de acido clorhídrico. Observaras que se forma una turbidez, que con el paso del tiempo se ennegrecerá.
Reacción muestra: en un tubo de ensayo coloca 2ml de filtrado. Adiciona tres gotas de cloruro de bario al 10 % y un exceso de acido clorhídrico. Compara tu muestra con la reacción testigo.
6. Identificación de nitratos (NO3-1).
Reacción testigo: un tubo de ensayo coloca 2ml de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún nitrato (de sodio por ejemplo), y agita para disolver. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol). Agrega 2ml de solución saturada de FeSO4.. Inclina el tubo aproximadamente a 45° y añade despacio y resbalando por las paredes 1ml de H2SO4 concentrado.
PRECAUCIÓN: ESTA REACCIÓN ES FUERTEMENTE EXOTERMICA. Evita agitación innecesaria. Deja reposar unos minutos y observa la formación de un anillo café.
Reacción muestra: coloca 2ml de filtrado del suelo en un tubo de ensayo. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol). Agrega 2ml de solución saturada de FeSO4. Inclina el tubo aproximadamente a 45° y añade despacio y resbalando por las paredes 1ml de H2SO4 concentrado. Sigue las indicaciones de la muestra testigo y compárala.
IDENTIFICACIÓN DE CATIONES
7. Identificación de Calcio (Ca+2).
Introduce un alambre de nicromel en el extracto de suelo y acércalo a la flama del mechero bunsen. Si observas una flama de color naranja, indicara la presencia de este catión.
8. Identificación de Sodio (Na+1).
Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Disuelve la muestra con 5ml de solución de ácido clorhídrico (1:1). Introduce el alambre de nicromel y humedécelo en la solución, llévalo a la flama del mechero, si esta se colores de amarillo indicara la presencia de iones sodio.
9. Identificación de Potasio (K+1).
Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Agrega 20ml de acetato de sodio 1N y agita 5 minutos. Filtra la suspensión, toma un alambre de nicromel, humedécelo en esta suspensión y llévalo a la flama del mechero bunsen. Si hay presencia de iones potasio se observara una flama de color violeta.
OBSERVACIONES:
- Esta muestra tenía muchas hojas secas, era obscura, tenía rocas, también era fina y esto lo pudimos ver al cernirla con la coladera, ya que traspasaba muy rápido.
- Pudimos hacer todos los procedimientos y observar sus reacciones, hacer cálculos correspondientes.
RESULTADOS:
PROPIEDADES FISICAS:
DENSIDAD | % HUMEDAD | POROSIDAD AIREACION | SOLUBILIDAD | TEMPERATURA |
1.7g/ml | 30% | 34% | 80% | 20° |
COMPOSICION ORGANICA DEL SUELO:
CANTIDAD DE MATERIA ORGANICA |
29% - 2.9g |
COMPOSICION INORGANICA DEL SUELO:
CLORUROS | SULFATOS | CARBONATOS | SULFUROS | NITRATOS | SODIO | POTASIO | CALCIO |
si | si | si | pocos | pocos | si | no | si |
POSIBLES SALES:
Cloruro de calcio | Sulfuro de calcio |
Sulfato de calcio | Nitrato de calcio |
Carbonato de calcio |
ANALISIS:
-El suelo contiene materia orgánica: plantas, vegetales, seres vivos, microorganismos.
- Materia inorgánica: minerales.
- Contiene algunas sales.
- Contiene aniones y cationes.
- Todas estas propiedades se puedes identificar, y dependen de su localización.
CONCLUSIONES:
- Pudimos hacer todos los procedimientos y observar sus reacciones, hacer cálculos correspondientes.
- Al realizar este y los anteriores experimentos con las diferentes muestras, pudimos observar que todos los suelos son diferentes, ya sea en su fase inorgánica u orgánica, y en sus propiedades físicas.
- También que algunos tipos de suelo contienen sales y otros no, contienen algunas que los otros no.
