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DETERMINACIÓN DE LA CIC           DEL SUELO• Característica:  La CIC tiene una fuerte dependencia del pH del suelo.• Condi...
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DETERMINACIÓN DE LA CIC DEL         SUELO                                                           NH4OAc 1N pH 7        ...
DETERMINACIÓN DE LA CIC            DEL SUELO                                        Na+          Na+               Na+    ...
CARACTERIZACIÓN DE LA CIC      DE ALGUNOS COLOIDES                    CIC [ cmol (+) kg-1 de arcilla ]                    ...
CIC de diferentes coloides          comunes en suelos                               CIC [ cmol (+) kg-1 de material ]     ...
CIC DE UN MOLLISOL DE CLIMA        CÁLIDO SECO                                   CIC 7   CICE        CICV              CIC...
CIC DE UN ANDISOL DE CLIMA                  FRÍO HÚMEDO                                   CIC 7   CICE            CICV    ...
APLICACIONES DE LA CIC DEL          SUELO• CARACTERIZAR LA CARGA DEL SUELO:                                        CICV = ...
CIA• Capacidad que posee un suelo de adsorber  aniones intercambiables y es equivalente a la  carga positiva del mismo• Es...
ADSORCIÓN ESPECÍFICA O        SELECTIVA• Se da con cationes y con aniones. No son  intercambiables• Los coloides de carga ...
ADSORCIÓN ESPECÍFICA         CATIÓNICA• Los sesquióxidos de Fe, Al y Mn son los  principales responsables• Metales alcalin...
ADSORCIÓN ESPECÍFICA          ANIÓNICA • En suelos de carga variable y en suelos   oxídicos • Determina la retención de fo...
LA DOBLE CAPA DIFUSA - DCD• Modelos para explicar la distribución de los  iones alrededor de las superficies cargadas  ele...
LA DCD  Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
ESPESOR DE LA DCD       Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
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  1. 1. INTERCAMBIO IÓNICO El intercambio iónico es un proceso reversible, estequiométrico y rápido mediante el cual la fase sólida retira y retiene algunos iones de la solución del suelo, al tiempo que le entrega cantidades equivalentes de otros, para establecer un nuevo equilibrio entre las 2 fasesSe da por atracción electrostática entre la superficie cargada de un coloide y un ión con carga contraria y se llama adsorción Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  2. 2. FACTORES QUE CONTROLAN EL INTERCAMBIO IÓNICOPROPIEDADES DEL CAMBIADOR (COLOIDE):• Cantidad y Tipo de arcilla y de materia orgánica activa del suelo• Superficie específica que presenten los coloides• Densidad de carga de los coloidesPROPIEDADES DEL IÓN:• La carga del ión: iones con carga mayor son retenidos con mayor firmeza por los cambiadores del suelo, cuando tienen igual tamaño• El tamaño del radio hidratado del ión: al aumentar la cantidad de moléculas de agua que rodean el ión disminuye la fuerza de la retención que ejerce sobre él el coloide• El tamaño del radio cristalográfico del ión: a mayor tamaño del ión deshidratado, mayor es la fuerza con la cual es retenido el ión• La concentración del ión: según la ley de acción de masas, aquel ión que se encuentre en mayor cantidad, será el que se retendrá preferencialmente en el suelo Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  3. 3. CIC• Capacidad que posee un suelo de adsorber cationes. Es equivalente a la carga negativa del suelo• Los cationes que son sometidos a esta retención quedan protegidos contra los procesos de lixiviación• Se expresa en cmol (+) kg-1 de suelo o en meq (100 g de suelo)-1• Depende de la cantidad y tipo de coloides que tiene el suelo: CIC del suelo = CIC Ar + CIC M.O. Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  4. 4. DETERMINACIÓN DE LA CIC DEL SUELO• Característica: La CIC tiene una fuerte dependencia del pH del suelo.• Condiciones de pH para hacer la determinación de la CIC del suelo: A pH 8.2, útil para suelos alcalinos. A pH 7, para suelos que presentan una reacción entre ligeramente ácida y ligeramente alcalina, muy adecuada para suelos con carga permanente. Al pH del suelo para aquellos suelos que son ácidos y cuya carga es predominantemente variable.• Etapas de la determinación: Etapa de saturación del suelo con soluciones salinas de un determinado catión. Etapa de lavado del exceso de la solución saturadora. Etapa de determinación del catión indicador extraído del suelo. Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  5. 5. DETERMINACIÓN DE LA CIC DEL SUELOA pH 8.2: método del acetato de sodio 1 M a pH 8.2 método por suma de cationes: bases extraídas con acetato de amonio 1 N y neutro mas acidez extraída con cloruro de bario-trietanolamina a pH 8.2A pH 7: método del acetato de amonio 1 N y neutro método del acetato de cobre 0.1 M y neutroAl pH del suelo: Método de la CICE: bases extraídas con acetato de amonio 1 N y neutro mas acidez intercambiable extraída con KCl 1 N Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  6. 6. DETERMINACIÓN DE LA CIC DEL SUELO NH4OAc 1N pH 7 NaCl 10% Mg2+ K+ H+ NH4+ NH4+ NH4+ − − − NH4+ − − − Fe3+ − − Al3+ NH4+ − − NH4+ − − − − Ca2+ − − NH4+ − − − − − − Na+ − − − NH4+ − NH4+ − Mg2+ − − − − NH4+ − − − − NH4+ NH4+ − − − − − − H+ − NH4+ − NH4+ K+ − − Fe3+ − − NH4+ − Al3+ − NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ Mg2+ K+ Ca2+ Mg2+ H+ Fe3+ Na+ Al3+ Fe3+ Al3+ K+ H+ Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  7. 7. DETERMINACIÓN DE LA CIC DEL SUELO Na+ Na+ Na+ Na+ − − − Na+ − − Na+ − − Na+ − − − − − − Na+Na+ − − − Na+ − − − − − Na+ − Na+ − − Na+ − Na+ Na+ Na+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  8. 8. CARACTERIZACIÓN DE LA CIC DE ALGUNOS COLOIDES CIC [ cmol (+) kg-1 de arcilla ] CICV COLOIDE (% DE LA CIC A pH 8.2 CICE CICV TOTAL)Montmorillonita 118 112 6 5.1Vermiculita 85 85 0 0Illita 19 11 8 42.1Haloisita 18 6 12 6.7Caolinita 4 1 3 75Gibsita 5 0 5 100Goetita 4 0 4 100Alofano 51 10 41 80.4 Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  9. 9. CIC de diferentes coloides comunes en suelos CIC [ cmol (+) kg-1 de material ] COLOIDE RANGO DE VALORES VALOR PROMEDIOVermiculita 100 - 150 125Montmorillonita 80 - 120 100Ilita 20 - 40 30Clorita 10 - 50 30Caolinita 3 - 15 9Haloisita 5 - 10 7.5Sesquióxidos de Fe y Al 3 - 10 6.5amorfosAlofano 10 - 150 80Coloide orgánico 100 - 300 200 Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  10. 10. CIC DE UN MOLLISOL DE CLIMA CÁLIDO SECO CIC 7 CICE CICV CICV (% ) 30 18 15 16 25 13,23 14 cmol (+) kg de suelo 20 12 10-1 (%) 15 8,04 8 10 6 4 5 2 0 0 Ap A Ab HORIZONTE Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  11. 11. CIC DE UN ANDISOL DE CLIMA FRÍO HÚMEDO CIC 7 CICE CICV CICV (% ) 94,91 99,34 98,95 100 60 cmol (+) kg de suelo 50 80 40 60-1 (%) 30 40 20 20 10 0 0 Ap AB Bw HORIZONTES Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  12. 12. APLICACIONES DE LA CIC DEL SUELO• CARACTERIZAR LA CARGA DEL SUELO: CICV = CIC 7 − CICE• CARACTERIZAR LA FERTILIDAD DEL SUELO: (C + ) Saturación con ( C + ) = x 100 CIC7 ó CICE• CLASIFICACIÓN DE SUELOS Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  13. 13. CIA• Capacidad que posee un suelo de adsorber aniones intercambiables y es equivalente a la carga positiva del mismo• Es importante en suelos con altos contenidos de sesquióxidos de Fe y Al y en suelos tropicales fuertemente intemperizados, sobre todo a pH bajo• Afecta algunos nutrientes para la planta como NO3- y SO42- y facilita la contaminación de suelos con algunos pesticidas, como el 2,4,5-T y el 2,4-D, así como algunos metales pesados como el Cr y el As Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  14. 14. ADSORCIÓN ESPECÍFICA O SELECTIVA• Se da con cationes y con aniones. No son intercambiables• Los coloides de carga variable son los responsables de ella• En los coloides del suelo se han observado preferencias en la adsorción de los iones que definen las series liotrópicas• Las series liotrópicas tienen validez sólo para determinados rangos de pH en cada coloide Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  15. 15. ADSORCIÓN ESPECÍFICA CATIÓNICA• Los sesquióxidos de Fe, Al y Mn son los principales responsables• Metales alcalinos y metales pesados Zn, Co y Cd• Acumulación de Mn, Cu, Co, Ni, Zn, Pb, Cr, V• Controla disponibilidad y toxicidad de iones metálicos para la planta Al3+ (H+) > Ca2+ > Mg2+ > K+ ≅ NH4+ > Na+ Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  16. 16. ADSORCIÓN ESPECÍFICA ANIÓNICA • En suelos de carga variable y en suelos oxídicos • Determina la retención de fosfatos, sulfatos y silicatos • Determina la fijación de fosfatosH2PO4- > HPO42- > SeO42- ≅ HMoO4- ≅ F- > SO42- > Cl- > NO3- Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  17. 17. LA DOBLE CAPA DIFUSA - DCD• Modelos para explicar la distribución de los iones alrededor de las superficies cargadas electrostáticamente de los coloides del suelo• El espesor de la DCD define la distancia hasta la cual actúan las fuerzas de retención del coloide sobre los iones del suelo: espacio que tiene el suelo para acumular los iones intercambiables• Iones que quedan por fuera de la DCD constituyen la solución externa o solución del suelo y son los iones solubles que están disponibles para la planta o para ser lixiviados Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  18. 18. LA DCD Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.
  19. 19. ESPESOR DE LA DCD Daniel F. Jaramillo J. Profesor Titular. Universidad Nacional de Colombia. Medellín.

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