CAPÍTULO IV

Determinación de los sulfatos muy solubles existentes en lossuelos, por turbidometría.

Es operación necesaria, al hacer el estudio de los suelos salinos,la determinación del SO4-- combinado al Na + y Mg+ -1-. . La deter-minación gravimétrica y la volumétrica son lentas y, por consiguiente,cuando se precisa efectuar un gran número de análisis es convenientedisponer de un método que permita hacerla por series, con lo que seahorra considerablemente el tiempo.

En la presente técnica se precipita el SO4-- de la solución acuo-sa en condiciones contrarias a das del método gravimétrico, es decir,en las de obtener un precipitado pulverulento, y que, como tal, se man-tiene en suspensión el tiempo suficiente para que se pueda determinarpor la opacidad de la suspensión del sulfato bárico el contenido deéste.

La precipitación se hace por el cloruro bárico en frío, habiendoobservado que dosis de 0,2 a 4 g. de éste por ioo c. c. de solución notienen influencia sobre la naturaleza del precipitado; es decir, que per-

siste entre estas dosis la forma pulverulenta, aun a las veinticuatrohoras de haberse efectuado. El precipitado puede llevarse en suspen-sión agitando, y las medidas nefelométricas son idénticas a las obte-nidas a'. la hora de hacerse la precipitación.

Se ha ensayado también la influencia de la acidificación sobre laestructura del precipitado. Adiciones de o,1 a i c. c. de ácido clorhí-drico concentrado no han tenido influencia sobre aquélla, persistien-do a las veinticuatro horas la estructura pulverulenta.

D ET ERMINACIÓN DE LOS SULFATOS MUY SOLUBLES 317

En el ensayo nefelométrico he utilizado un comparador Helligecon célula fotoeléctrica de capa semiconductora, no necesitando po-tencial excitador, por lo que su manejo es mucho más sencillo que losde célula fotoemisora.

La descripción del aparato puede verse en el Apéndice.

ESQUE.M. A DEL ANÁLISIS.

I. Se agita la tierra con agua, con lo que los sulfatos sódico ymagnésico pasan totalmente en solución.

También se disuelve el sulfato cálcico hasta el límite de su so-lubilidad.

La materia orgánica puede pasar, parcialmente, en solución ver-dadera o coloidal, pudiendo ocurrir también esto último a la arcilla.

II. Tratamiento de la solución para hacerla incolora y transpa-rente, si no lo es. (Solución A.)

III. Precipitación del SO4-- contenido en lo° c. c. de la solu-ción A por el cloruro bárico.

IV. Construcción de una curva tipo, llevando en abscisas los mi-

ligramos de SO4— contenidos en loo c. c. de una solución conocidade K2SO4, que se trata como se indica en III, y en ordenados la co-rriente fotoeléctrica relativa (5A), producida al actuar sobre la célulala luz que atraviesa la cubeta que contiene la suspensión de BaSO4.

La transparencia del agua se hace igual a loo.

V. Se pone en la cubeta la suspensión III y se lee en el miliam-

perímetro. De esta lectura, refiriéndola a la curva, se deducen los mi-

ligramos de SO4,-- contenidos en loo c. c. de la solución del suelo.

VI. En otra parte de la solución A, se determina el Ca + +, que

está comibnado con el SO4---.

VII. Substrayendo el SO4:-- correspondiente al yeso (VI), del

valor de SO4--, determinado en V, se obtiene el SO4 combinado

al Na+ y Mg+ +.

318 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS, SUELOS

TÉCNICA.

Se toman lo° g. de la muestra de tierra en un frasco del agitador

de L000 c. c., agregando 500 c. c. de agua destilada y hervida, agitan-

do durante dos horas, dejando depositar hasta el día siguiente y fil-

trando unos 400 c. c.

Si el filtrado es transparente e incoloro, se prosigue, como se de-

talla en III.

Si es turbio o coloreado, se hace lo que a continuación se indica:

II

Se toman 250 C. c. del filtrado, concentrando hasta pequeño vo-

lumen, evaporando a sequedad en una cápsula de platino o cuarzo

y calcinando a unos 500° C. (principios del rojo).

Se trata el residuo diez veces con lo c. c. de agua hirviendo, de-cantando sobre un filtro sin cenizas, de 7 cm. de diámetro, recogiendoel filtrado que contendrá los sulfatos sódico, magnésico y algo del cál-cico en un matraz de 250 c. c., completando con agua destilada hastala marca.

Se toman en un Erlenmeyer, de 200 C. C., 100 C. c. del filtrado

de I o II, correspondientes a 20 g. de tierra, agregando una o dos go-

tas de ácido clorhídrico concentrado y de 0,2 a 0,4 g. de cloruro bá-

rico, tapando y agitando de vez en cuando durante treinta o cuarenta

minutos.

DETERMINACIÓN DE LOS SULFATOS MUY SOLUBLES 319

IV

Construcción de la curva tipo. —Se prepara una solución quecontenga 0,5 mg. de SO4 por centímetro cúbico, la que se obtienedisolviendo en agua destilada 0,0071 g. de sulfato potásico puro y di-luyendo hasta formar 1.000 c. c.

Se ponen en cinco matrac,es, aforados a loo c. c., 4, lO, 20, 3o y 40centímetros cúbicos de la solución anterior que correspondan a 2, 5,io, 15 y 20 mg. de SO4, respectivamente, agregando a cada matrazagua destilada hasta la marca; una o dos gotas de ácido clorhídricoy de 0,2 a 0,4 g. de cloruro bárieo. Se tapan los matraces y se agita aintervalos durante treinta o cuarenta minutos.

Esta operación (IV) y la anterior (III) pueden hacerse al mismo,tiempo.

Se ponen en cubetas de un mismo espesor: agua destilada y lassuspensiones del sulfato bárico conocidas y desconocidas (111).

La cubeta que contiene el agua se coloca en el sitio adecuado quepara este fin tiene el aparato portador de la célula fotoeléctrica, en elque previamente se habrá encendido la lámpara eléctrica, tomandoel diafragma de diámetro mínimo compatible con una iluminaciónconveniente y que dependerá de la intensidad lumínica de aquélla(véase el ejemplo). Al encender la lámpara debe estar desconectadoel amperímetro de la célula, lo que ocurre cuando no es posible hacergirar hacia la izquierda el botón del potenciómetro. Haciendo girar

éste hacia la derecha se . aumenta, paulatinamente, la corriente foto-eléctrica, hasta que el amperímetro marca el loo. Una vez hecho estono hay más que quitar la cubeta del agua destilada y poner sucesi-vamente en su lugar las que contienen las suspensiones conocidas ydesconocidas, leyéndose en todas ellas los valores del amperímetro.

Con los datos correspondientes a las soluciones de valor cono-cido se construye una curva, llevando sobre un papel milimetradoen abscisas el contenido en miligramos de loo c. c. y en ordenados

los A.

320 MÉTODOS PARA 'EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

V

Se hacen las lecturas correspondientes a las soluciones precipi-tadas en I I I, y si algunas excediesen de 8o o fueran inferiores a 20,

no se utilizan: pues las primeras están afectadas considerablementepor las pequeñas variaciones que se producen en el voltaje de la red,y las segundas, porque la poca pendiente de la curva quita precisióna la medida.

En el primer caso se tomarían 50 C. c. de la solución del suelo enlugar de I oo, y aun menos si fuese preciso, operando como se indicaen IV (véase el ejemplo).

En el segundo se concentrarían 200 C. c. hasta formar lo° c. c.,teniendo la precaución de acidificar ligeramente con ácido clorhídri-co para evitar la precipitación del sulfato cálcico, continuando ope-rando en la forma que se indicó anteriormente.

Los valores leídos en el amperímetro se llevan sobre el eje de or-denados, trazando paralelas al eje de abscisas, siendo los correspon-dientes a los puntos de intersección de aquéllas sobre la curva lasconcentraciones en miligramos de SO4 por loo c. c. de la soluciónde la tierra.

De esta cifra se deduce el contenido de zo g. de tierra.OBSERVACIÓN. - Si se dispone de cubetas de 20 y lo mm. y se pre-

supone que el contenido de sulfatos es muy alto, es conveniente cons-truir otras curvas con las mismas soluciones tipos (IV), pero emplean-do estas cubetas. Como las lecturas se hacen muy rápidamente, estascurvas no dispensan efectuar las diluciones y nuevas precipitaciones.

Las soluciones de concentración desconocida se, examinarán en

cubetas del mismo espesor, 20 ó lo mm. Al disminuir éste disminuyela opacidad de la suspensión, pudiendo hacerse las, lecturas en el trozode la curva más favorable.

DETERMINACIÓN DE LOS SULFATOS MUY SOLUBLES

321

VI

En otros loo c. c. correspondientes a zo g. de la muestra de tie-rra de la solución del suelo, se determina el Ca+ + por los métodoscorrientes del análisis (1). Como el único compuesto de calcio, algesoluble, que puede existir en la solución es el sulfato, puede calcularsefácilmente el SO4-- que corresponde al Ca + + encontrado.

Si se hizo por gravimetria se multiplica el peso encontrado deCaO por 1,71. Si por volumetría, los centímetros cúbicos de KIS InO,11/5o por o,96, obteniéndose así los miligramos de SO4.

VII

Sustrayendo las cifras obtenidas en VI y V se tendria el conteni-do de SO4 en mg. de zo g. de tierra, que se referiría a 1.000 multipli-cando por 5o (véase el ejemplo).

EJEMPLOS:

Voltaje de la red de alumbrado= lo voltios.Iluminación de la célula = lámpara Osram opalina de 6o vatios,

ito voltios.Diámetro del diafragma = mm

No se emplea filtro.

Espesor de la cubeta = 40 mm.

Características de la célula fotoeléctrica = Photron. tipo 25.

Procediendo como se indica en IV se obtiene la curva que puede

verse para las características que anteceden.

(1) TAmÉs : Métodos para el estudio de los suelos y tierras cultivadas. parte I,

capítulo III.

TAMÉS. •-• int. Estudio suelos. 21

322 MÉTODOS VARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS •

Ejemplo I.

V. El amperímetro marca 45 p.A, que corresponde a 5,5 mg. deSO4 en lo° c. c. (zo g. de tierra).

VI. No existe sulfato cálcico en la solución.VII. Los 0,0055 g. corresponden al Na + y Mg+ ±, referido a L000

gramos, será 50 X o,0055 = 0,28 por loa

Ejemplo II.

V. El amperímetro marca 9.Como la lectura está en una zona de la curva de poca pendiente,

siendo por esto imprecisa la lectura, es necesario diluir la soluciónantes de precipitar (III).

Para calcular la dilución que debemos hacer se tendrá en cuentaque, aproximadamente, la concentración es de 8o mg. Diluyendodiez veces, obtendremos una concentración aproximada de 8 miligra-mos, que, como la lectura correspondiente caería en una zona de granpendiente, ya sería precisa.

La lectura es de 37, que corresponde a 9 mg. en loo c. c. de lasolución diluida diez veces, o sea que.serán 90 mg. en los ioo centí-metros cúbicos de la solución original.

VI. El calcio se ha determinado gravimétricamente y expresadoen CaO. El peso de éste en los lo° c. c. de la solución primitiva es

0,011 g.El SO4 correspondiente, • será: ,0,011 X 1,71 = o,o188 g. o 18,8

miligramos.Si se hubiese determinado el calcio volumétricamente, emplean-

do 19,6 C. c. de KMnO4n/5o, el SO4 correspondiente sería

.19,6 X 0,96= 18,8 mg.

VII. El SO4, combinando al Na y Mg, será 90— 18,8 = 71,2 mg.

en 26 g. de tierra.En 1.000 habrá: 71,2 X 50 = 3,56 g. por loo.

DETERMINACIÓN DE LOS SULFATOS MUY SOLUBLES

323

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324 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

APÉNDICE.

Descripción del comparador fotoeléctrico de Hellige.

Se compone de una cámara de iluminación cilíndrica, esmaltadade blanco en su interior y provista de aletas refrigerantes en su ex-terior. En ésta va alojada una lámpara eléctrica opalina, que es la

encargada de suministrar la luz que actúa sobre la célula.Unida a ésta va otra cámara prismática rectangular que lleva en

la parte más próxima a la cámara de iluminación dos hendiduras porlas que pueden deslizarse los filtros y diafragmas para regularizar elpaso de la luz. En la parte opuesta va el soporte para colocar la célula

fotoeléctrica.Entre las ranuras y la célula existe un espacio, en el que se coloca

la cubeta que contiene el líquido que se va a estudiar.Inferiormente a ambos, va colocado un amperímetro de ioo p.A y

590 2. En el circuito que une la célula y el amperímetro va colocadauna resistencia que permite reducir la corriente fotoeléctrica a la in-tensidad que en cada caso se requiera.

Es indispensable que el voltaje de la red no presente oscilacionesmientras se hacen los análisis. Si ocurre esto, como sucedía en la ins-talación eléctrica de la Estación Agronómica Central de La Monclo.a,es preciso emplear una batería de acumuladores de 6 voltios, adap-tándole una lámpara a propósito.

También puede utilizarse una lámpara reguladora de voltaje,pudiendo entonces emplearse la corriente industrial.

Al aparato acompañan tres diafragmas de lo. 15 y 20 milímetros,

filtros rojo, azul y verde, y cubetas de lo, 20 y 40 milímetros.

LÁMINA

NSI nu ro NACIONAL

C. Tro‘Us. — Métodos para el estudio de los suelos or. INVESTIGACIONES Aovorrówens.

LÁMINA XIII

INSTITUTO NACIONALC. Dants. —Métodos poro el estudio de los suelos DE INVESTIGACIONES AGRONÓMICAS.