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Capacidad de intercambio catiónico.
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................................. 1
2. OBJETIVOS .................................................................................................................................... 2
3. DESARROLLO……………………………………………………………………………………………………………………….......3
3.1 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO (CIC)............................................... 3
3.2 CONVERSIÓN DE CATIONES A VALORES MILIEQUIVALENTES............................ 4
3.3 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO EN LOS SUELOS .............................. 4
4. CONCLUSIONES............................................................................................................................. 5
5. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 5
1
1. INTRODUCCIÓN
La Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) es una medida de cantidad de cargas
negativas presentes en las superficies de los minerales y componentes orgánicos del
suelo (arcilla, materia orgánica o sustancias húmicas) y representa la cantidad de
cationes que las superficies pueden retener (Ca, Mg, Na, K, NH4 etc.). Estos serán
intercambiados por otros cationes o iones de hidrogeno presentes en la solución del
suelo y liberados por las raíces. El nivel de CIC indica la habilidad de suelos a retener
cationes, disponibilidad y cantidad de nutrientes a la planta, su pH potencial entre
otras. Un suelo con bajo CIC indica baja habilidad de retener nutrientes, arenoso
o pobre en materia orgánica. La unidad de medición de CIC es en centimoles de carga
por kg de suelo cmolc/kg o meq/ 100g de suelo.
2
2. OBJETIVOS:
Comprender en que consiste la capacidad de intercambio catiónico.
Entender como esta capacidad de intercambio catiónico interactúa
con las plantas y que elementos participan en este proceso.
Conocer los elementos catiónicos que intervienen en este proceso
CIC.
Aprender como el suelo es un factor indispensable en el cual se lleva
dicho proceso.
3
3. DESARROLLO
3.1 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO(CIC)
La capacidad de intercambio catiónico (CIC) es la capacidad que tiene
un suelo para retener y liberar iones positivos, gracias a su contenido en arcillas y
materia orgánica. Las arcillas están cargadas negativamente, por lo que suelos con
mayores concentraciones de arcillas exhiben capacidades de intercambio catiónico
mayores. A mayor contenido de materia orgánica en un suelo aumenta su CIC, todas
las capacidades son de intercambio.
La capacidad de intercambio catiónico (CIC) es la propiedad de un sólido para
adsorber cationes de la fase líquida, intercambiándolos por una cantidad equivalente
de otros cationes. En el sistema sólido-líquido se establece un equilibrio dinámico
entre los cationes de la solución y los adsorbidos en los puntos activos de la superficie.
De forma similar se puede definir una capacidad de intercambio aniónico (CIA) para
medir los equilibrios de adsorción de aniones.
También puede ser definida como las cargas negativas por unidad de cantidad de
coloide que es neutralizada por cationes de intercambio.
El valor de la CIC varía con las condiciones de medida (pH, relación suelo/agua,
concentración de sales...) por lo que se mide en condiciones normalizadas siguiendo
la norma UNE-EN ISO 11260:2011. El método consiste en saturar la superficie del
suelo con Bario y, posteriormente, añadir una cantidad conocida de magnesio que se
intercambie con el bario de forma cuantitativa. La medida del magnesio que queda en
disolución permite calcular el valor de la CIC.
La capacidad de intercambio, generalmente, se expresa en términos de centimoles
de carga positiva por kg de suelo. La denominación mili equivalente por 100 gramos
o meq/100 g no sigue las normas actuales de la IUPAC, si bien se sigue empleando
y, a efectos prácticos, ambas unidades tienen el mismo valor numérico. Un peso
equivalente es igual al peso atómico dividido entre la valencia:
En el laboratorio la CIC se mide en términos de la suma de las concentraciones en
partes por millón (ppm) de los cationes desplazados, estos valores son convertidos a
meq/100 g de la forma siguiente:
meq/100 g= ppm del catión / (peso equivalente x 10).
4
A continuación, se indican los números de los pesos usados para lo conversión de
cationes a valores de miliequivalentes:
3.2. CONVERSIÓN DE CATIÓNES A VALORES MILIEQUIVALENTES
200 ppm Ca 1 meq Ca/100 g coloide
120 ppm Mg 1 meq Mg/100 g coloide
390 ppm K 1 meq K/100 g coloide
10 ppm H 1 meq H/100 g coloide
230 ppm Na 1 meq Na/100 g coloide
Los excesos de sales, sales libres o compuestos alcalinos que no forman parte del
complejo de intercambio catiónico, pero que aparecen en los resultados de las
pruebas, alteraran los resultados de la CIC.
3.3. CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO EN LOS SUELOS
Los cationes de mayor importancia con relación al crecimiento de las plantas son el
calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio (K), amonio (NH4+), sodio (Na) e hidrógeno (H).
Los primeros cuatro son nutrientes y se encuentran involucrados directamente con el
crecimiento de las plantas. El sodio y el hidrógeno tienen un pronunciado efecto en la
disponibilidad de los nutrientes y la humedad. En los suelos ácidos, una gran parte de
los cationes son hidrógeno y aluminio en diversas formas.
También contribuyen a la CIC las clases, cantidades y combinaciones de los
minerales arcillosos y las cantidades de materia orgánica y su estado de
descomposición. Los cationes no son retenidos con las mismas energías de enlace.
Los sitios de intercambio de la materia orgánica, solo enlazan en forma débil a los
cationes. Las arcillas con gran capacidad de intercambio tienden a enlazar los
cationes bivalentes como el Ca++ y el Mg++, con más energía que el K+. Esta
característica puede afectar la disponibilidad de los nutrientes. Los suelos con arcillas
caoliníticas tienen una menor energía de enlace y, por lo tanto, para un nivel analítico
determinado o un porcentaje de saturación de un elemento se mostrará una
disponibilidad relativa mayor.
Si la CIC está neutralizada principalmente por calcio, magnesio, potasio y sodio, se
dice que está saturada de bases. Sin embargo, si los cultivos o el lixiviado han
removido la mayor parte de los cationes básicos, el suelo está bajo saturación de
bases o alto en saturación ácida. Las cantidades totales de cationes ácidos relativas
a la CIC son una medida de la saturación ácida. Esta también es una medida de las
necesidades de encalado de un suelo (aplicar cal).
5
4. CONCLUSIONES:
Aprendimos que tiene un suelo para retener y liberar iones positivos, gracias a su
contenido en arcillas y materia orgánica. Las arcillas están cargadas
negativamente, por lo que suelos con mayores concentraciones de arcillas
exhiben capacidades de intercambio catiónico mayores.
Vimos que el peso equivalente, de cada elemento (Ca, Mg, K, Na), participantes
en este proceso, es igual al peso atómico dividido entre su valencia.
Los cationes de mayor importancia con relación al crecimiento de las plantas son
el calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio (K), amonio (NH4+), sodio (Na) e hidrógeno
(H).
El valor de la CIC varía con las condiciones de medida (pH, relación suelo/agua,
concentración de sales.
Las arcillas con gran capacidad de intercambio tienden a enlazar los cationes
bivalentes como el Ca++ y el Mg++, con más energía que el K+.
5. BIBLIOGRAFÍA
Capacidad de intercambio catiónico. (2020, 4 de mayo). Wikipedia, La enciclopedia
libre. Fecha de consulta: 01:18, septiembre 8, 2020
desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Capacidad_de_intercambio_cati%C
3%B3nico&oldid=125762244.

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Capacidad de intercambio catiónico.

  • 2. ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................................. 1 2. OBJETIVOS .................................................................................................................................... 2 3. DESARROLLO……………………………………………………………………………………………………………………….......3 3.1 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO (CIC)............................................... 3 3.2 CONVERSIÓN DE CATIONES A VALORES MILIEQUIVALENTES............................ 4 3.3 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO EN LOS SUELOS .............................. 4 4. CONCLUSIONES............................................................................................................................. 5 5. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 5
  • 3. 1 1. INTRODUCCIÓN La Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) es una medida de cantidad de cargas negativas presentes en las superficies de los minerales y componentes orgánicos del suelo (arcilla, materia orgánica o sustancias húmicas) y representa la cantidad de cationes que las superficies pueden retener (Ca, Mg, Na, K, NH4 etc.). Estos serán intercambiados por otros cationes o iones de hidrogeno presentes en la solución del suelo y liberados por las raíces. El nivel de CIC indica la habilidad de suelos a retener cationes, disponibilidad y cantidad de nutrientes a la planta, su pH potencial entre otras. Un suelo con bajo CIC indica baja habilidad de retener nutrientes, arenoso o pobre en materia orgánica. La unidad de medición de CIC es en centimoles de carga por kg de suelo cmolc/kg o meq/ 100g de suelo.
  • 4. 2 2. OBJETIVOS: Comprender en que consiste la capacidad de intercambio catiónico. Entender como esta capacidad de intercambio catiónico interactúa con las plantas y que elementos participan en este proceso. Conocer los elementos catiónicos que intervienen en este proceso CIC. Aprender como el suelo es un factor indispensable en el cual se lleva dicho proceso.
  • 5. 3 3. DESARROLLO 3.1 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO(CIC) La capacidad de intercambio catiónico (CIC) es la capacidad que tiene un suelo para retener y liberar iones positivos, gracias a su contenido en arcillas y materia orgánica. Las arcillas están cargadas negativamente, por lo que suelos con mayores concentraciones de arcillas exhiben capacidades de intercambio catiónico mayores. A mayor contenido de materia orgánica en un suelo aumenta su CIC, todas las capacidades son de intercambio. La capacidad de intercambio catiónico (CIC) es la propiedad de un sólido para adsorber cationes de la fase líquida, intercambiándolos por una cantidad equivalente de otros cationes. En el sistema sólido-líquido se establece un equilibrio dinámico entre los cationes de la solución y los adsorbidos en los puntos activos de la superficie. De forma similar se puede definir una capacidad de intercambio aniónico (CIA) para medir los equilibrios de adsorción de aniones. También puede ser definida como las cargas negativas por unidad de cantidad de coloide que es neutralizada por cationes de intercambio. El valor de la CIC varía con las condiciones de medida (pH, relación suelo/agua, concentración de sales...) por lo que se mide en condiciones normalizadas siguiendo la norma UNE-EN ISO 11260:2011. El método consiste en saturar la superficie del suelo con Bario y, posteriormente, añadir una cantidad conocida de magnesio que se intercambie con el bario de forma cuantitativa. La medida del magnesio que queda en disolución permite calcular el valor de la CIC. La capacidad de intercambio, generalmente, se expresa en términos de centimoles de carga positiva por kg de suelo. La denominación mili equivalente por 100 gramos o meq/100 g no sigue las normas actuales de la IUPAC, si bien se sigue empleando y, a efectos prácticos, ambas unidades tienen el mismo valor numérico. Un peso equivalente es igual al peso atómico dividido entre la valencia: En el laboratorio la CIC se mide en términos de la suma de las concentraciones en partes por millón (ppm) de los cationes desplazados, estos valores son convertidos a meq/100 g de la forma siguiente: meq/100 g= ppm del catión / (peso equivalente x 10).
  • 6. 4 A continuación, se indican los números de los pesos usados para lo conversión de cationes a valores de miliequivalentes: 3.2. CONVERSIÓN DE CATIÓNES A VALORES MILIEQUIVALENTES 200 ppm Ca 1 meq Ca/100 g coloide 120 ppm Mg 1 meq Mg/100 g coloide 390 ppm K 1 meq K/100 g coloide 10 ppm H 1 meq H/100 g coloide 230 ppm Na 1 meq Na/100 g coloide Los excesos de sales, sales libres o compuestos alcalinos que no forman parte del complejo de intercambio catiónico, pero que aparecen en los resultados de las pruebas, alteraran los resultados de la CIC. 3.3. CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO EN LOS SUELOS Los cationes de mayor importancia con relación al crecimiento de las plantas son el calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio (K), amonio (NH4+), sodio (Na) e hidrógeno (H). Los primeros cuatro son nutrientes y se encuentran involucrados directamente con el crecimiento de las plantas. El sodio y el hidrógeno tienen un pronunciado efecto en la disponibilidad de los nutrientes y la humedad. En los suelos ácidos, una gran parte de los cationes son hidrógeno y aluminio en diversas formas. También contribuyen a la CIC las clases, cantidades y combinaciones de los minerales arcillosos y las cantidades de materia orgánica y su estado de descomposición. Los cationes no son retenidos con las mismas energías de enlace. Los sitios de intercambio de la materia orgánica, solo enlazan en forma débil a los cationes. Las arcillas con gran capacidad de intercambio tienden a enlazar los cationes bivalentes como el Ca++ y el Mg++, con más energía que el K+. Esta característica puede afectar la disponibilidad de los nutrientes. Los suelos con arcillas caoliníticas tienen una menor energía de enlace y, por lo tanto, para un nivel analítico determinado o un porcentaje de saturación de un elemento se mostrará una disponibilidad relativa mayor. Si la CIC está neutralizada principalmente por calcio, magnesio, potasio y sodio, se dice que está saturada de bases. Sin embargo, si los cultivos o el lixiviado han removido la mayor parte de los cationes básicos, el suelo está bajo saturación de bases o alto en saturación ácida. Las cantidades totales de cationes ácidos relativas a la CIC son una medida de la saturación ácida. Esta también es una medida de las necesidades de encalado de un suelo (aplicar cal).
  • 7. 5 4. CONCLUSIONES: Aprendimos que tiene un suelo para retener y liberar iones positivos, gracias a su contenido en arcillas y materia orgánica. Las arcillas están cargadas negativamente, por lo que suelos con mayores concentraciones de arcillas exhiben capacidades de intercambio catiónico mayores. Vimos que el peso equivalente, de cada elemento (Ca, Mg, K, Na), participantes en este proceso, es igual al peso atómico dividido entre su valencia. Los cationes de mayor importancia con relación al crecimiento de las plantas son el calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio (K), amonio (NH4+), sodio (Na) e hidrógeno (H). El valor de la CIC varía con las condiciones de medida (pH, relación suelo/agua, concentración de sales. Las arcillas con gran capacidad de intercambio tienden a enlazar los cationes bivalentes como el Ca++ y el Mg++, con más energía que el K+. 5. BIBLIOGRAFÍA Capacidad de intercambio catiónico. (2020, 4 de mayo). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 01:18, septiembre 8, 2020 desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Capacidad_de_intercambio_cati%C 3%B3nico&oldid=125762244.