DETERMINACIÓN DE LOS CATIONES DE CAMBIO EN LOS SUELOS 237

Sulfatos muy solubles. — Si existe sulfato cálcico, se agrega aotra parte del filtrado dos veces su volumen de alcohol absoluto, conlo que se producirá un precipitado que se deja depositar veinticuatrohoras, filtrando nuevamente y repitiendo esta operación con el filtradohasta que no se produzca precipitado. Una vez conseguido esto, seacidula ligeramente con clorhídrico y se agregan unas gotas de clo-ruro bárico; si se produce precipitado, pueden existir sulfato sódico,magnesio o ambos.

Si no existe sulfato cálcico se prescinde del tratamiento con alco-hol, efectuando únicamente el ensayo con el cloruro bárico.

Cloruros. —Se ponen en un tubo de ensayo unos cuatro gramosde tjerra con 20 C. c. de agua destilada, agitando y filtrando. Al filtra-do se agregan unas gotas de nítrico y dos o tres de nitrato de plata; unprecipitado 'blanco indica la presencia de cloruros.

Reacción. —Se ponen en un tubo de ensayo cuatro gramos de tie-rra y lo c. c. de agua, agitando y agregando 0,5 c. c. (lo gotas» de azulde timol, dejando depositar. Si el líquido toma un color verde azulado(pH 8,7), es indicio de estar completamente saturado, no existiendohidrógeno de cambio, por lo que es inútil determinarlo.

Caso 1.

Suelos desprovistos de carbonatos alcalino-térreos, yeso y sales solubles.

HIDRÓGENO, CALCIO Y MAGNESIO.

Extracción.— Se opera sobre 12,5 gramos de tierra, lavando conla solución normal de acetato amónico a pH 7 (I) hasta formar 500

centímetros cúbicos.Hidrógeno. —Se determina el pH del líquido agregando 0,5 g. de

quinhidrona, y si la reacción es ácida se la titula electrométricamentepH 7 con una solución 11/5 de hidróxido de amonio (II), 1 c. c. = 1,6

M. E. de H por ioo gramos de tierra.

238 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO ' DE Lps SUELOS

Se puede hacer también la neutralización colorimétricamente, uti-lizando el azul de bromotimol como indicador, llegando al verdeazulado del mismo tono que el que tenía la solución de acetato amó-nico, aunque se ven los colores con cierta dificultad por el elevadopoder regulador de éste.

OBSERVACIÓN.

Puede también determinarse el hidrógeno de cambio multipli-cando por 6,5 la acidez hidrolítica de KAPPEN, como se verá más ade-lante.

Calcio.— Evaporar a sequedad en plancha eléctrica o bañomaríala solución en que se determinó el hidrógeno, es •decir, los 500 C. c.

No debe pasarse en la evaporación a sequedad de los 60-65° C., si nose hace al bañomaría, pudiendo hacerse al principio a ebullición, ycuando quede poco líquido se termina a la temperatura antes men-cionada.

Se destruye la materia orgánica de una de las siguientes formas:Calcinando en el mismo vaso (PIREx), al rojo, sobre placa de

cuarzo.2." Pasando el residuo, antes de evaporar totalmente a seque-

dad, a una cápsula de cuarzo, en la que se la termina, calcinando en elhorno á 800° C.

3." Agregando al vaso 5 c. c. de agua oxigenada al lo por loo,evaporando a sequedad y repitiendo esta operación hasta destruccióntotal.

Se redisuelve el residuo en 15 c. c. de ácido clorhídrico 5 N (III)y 150 c. c. de agua, filtrando y recogiendo la solución en un vaso de500 C. C.

Se agregan unas gotas de rojo de fenol, so c. c. de cloruro amóni-co (solución saturada, 36 por loo, aproximadamente), amoníaco has-ta color rojo, y acético hasta el amarillo. Se precipita el calcio con25 c. c. de una solución saturada de oxalato amónico (5 por ioo, apro-ximadamente) a la ebullición, se deja depositar y neutraliza con amo-

DETERMINACIÓN DE LOS CATIONES DE CAMBIO EN LOS SUELOS 239

níaco. Se filtra (guardar el filtrado), lava el precipitado, se arrastra conagua éste a un vaso, completando con agua hasta 300 c. c., y se di-suelve agregando 20 c. c. de ácido sulfúrico al 1/5 y calentando, nodebiendo pasar la temperatura de unos 6o-7o0 C.

Se valora la solución con permanganato n/lo. El número de cen-tímetros cúbicos multiplicado por o,8 da los M. E. de calcio de cam-bio contenidos en los loo g. de la muestra.

Magnesio. (Precipitación por la oxiquinotina.) —El filtrado dela determinación de calcio se calienta a 6o-7o 0 C., haciéndolo amo-niacal y agregando un ligero exceso de solución alcohólica al 2 por loode oxina (orto-oxiquinolina); unos lo c. c. son suficientes, en ge-neral. La solución debe tener un color amarillo, producido al reaccionarel exceso de oxina con el amoníaco. Se eleva paulatinamente la tem-peratura hasta comienzos de ebullición, dejando depositar el precipi-tado de quince a veinte minutos y filtrando por JENA 1-G-7.

Se lava el precipitado con agua caliente, ligeramente amoniaca],desecando a 100-105° C. y pesando. El peso del precipitado, en mili-gramos, multiplicado por 0,0456 da los M. E. de magnesio de cam-bio por loo g. de tierra.

Magnesio. (Precipitación como fosfato amónico magnésico.) —El filtrado y aguas de lavado de la precipitación del calcio se evapo-ran a consistencia pastosa, agregando 5o c. c. de ácido nítrico con-centrado y evaporando a sequedad en baño de arena para destruirlas sales amoniacales (oxalato y cloruro). Se agregan a la cápsulalo c. c. de ácido clorhídrico concentrado, evaporando a sequedad yrepitiendo esta operación nuevamente.

Se agregan 5 c. c. de clorhídrico concentrado y lo gotas de rojode metilo, diluyendo la solución hasta formar unos 150 c. c. Paraprecipitar el magnesio se adicionan lo c. c. de una solución saturadade fosfato diamónico (25 por loo, aproximadamente) y, poco a poco,agitando, amoníaco (d = o,88), hasta neutralidad. Se agita duran-te cinco minutos y se agregan 5 c. c. de amoníaco, agitando durantediez minutos. Se deja depositar de cuatro horas a una noche, filtran-do y lavando el precipitado con agua que contenga de 3 a 5 por loo,

240 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

en volumen, de amoníaco (d 0,88). Se disuelve el precipitado en elfiltro con ácido clorhídrico diluido (1 a 9), en caliente. Agregando ala solución unas gotas de rojo de metilo y i c. c., aproximadamente,de fosfato diamónico, diluyendo hasta formar loo-150 c. c. y reali-zando nuevamente la precipitación, como se ha dicho anteriormente,dejando depositar cuatro horas.

Se filtra, lava y deja escurrir el precipitado. Se abre el filtro y sequita toda la humedad posible, colocándolo sobre un papel-filtro seco,y después de unos minutos se le pasa a otro. Se deseca al aire durantecuarenta y cinco minutos, o durante quince, en estufa, a 50-60° C.

Se coloca el papel con el precipitado en un vaso seco y se agre-gan 20 c. c. de ácido sulfúrico 7z/ro y ro gotas de verde de bromo-creso' o, a falta de éste, anaranjado de metilo; si el líquido sólo esdébilmente ácido, se agrega algo más de éste, medido. Se diluye has-ta roo c. c. con agua, y se titula con sosa n/ro hasta neutralidad (colorazul del verde de bromocresol).

Un centímetro cúbico de ácido sulfúrico n/ro equivale a 0,001216gramos de magnesio (0,1 M. E. de Mg.).

Multiplicando el número de centímetros cúbicos de ácido por o,8,se obtendrán los vl. E. de magnesio de cambio por roo g. de tierra.

Determinación de la acidez bidrolítica (KAPPEN). —Se agitanroo g. de tierra con 250 c. c. de una solución normal de acetato decalcio (88 g. por litro, previamente neutralizada con hidróxido decalcio) durante un hora. Se valora la acidez en 125 C. c. del filtradocon sosa n/io y fenolftaleína. Multiplicando los centímetros cúbicosde sosa n/ro por 0,65, tendremos los M. E. de hidrógeno de cam-bio por roo g. de tierra a pH 8,5. A este pH, el suelo está completa-mente saturado.

POTASIO Y SODIO.

Se lavan 25 g. de la muestra con una solución normal de acetatoamónico a pH 7, hasta formar 1.000 C. c., recogiendo el filtrado.

Potasio. —Se evaporan a sequedad 600 c. C. (15 g. de tierra),

DETERMINACIÓN DE LOS CATIONES DE CAMBIO EN LOS SUELOS 241

como se ha dicho para el calcio (empléese una cápsula de 7 cm.). Seagregan 5 c. c. de agua oxigenada al io por loo para destruir la ma-teria orgánica y se evapora a sequedad, repitiendo el tratamiento. Seadiciona un poco de agua Afilada, unas gotas de fenolftaleína y,gota a gota, sosa al lo por loo, hasta color rojo, evaporando a seque-dad y enfriando. Se agregan lo c. c. de acético al i por loo, redisol-viendo y ensayando si una gota da reacción de amoníaco con el reac-tivo NESSLER. Si ocurre esto, se ponen unas de sosa al io por loo,evaporando nuevamente a sequedad, agregando 'o c. c. de acético al

por loo para redisolver y, entonces, se adicionan lo c. c. de una so-lución saturada de cloruro sódico (IV), 10 C. c. de la soLución decloruro de cobalto (V) y 15 c. c. de la de nitrito sódico (VI), en esteorden, mezclando con una varilla corta de vidrio, que se deja en lacápsula.

Se evapora la mixtura en bañomaría hasta consistencia pastosafuerte, o a sequedad, agitando bien de vez en cuando, especialmenteen el final de la evaporación, sumergiendo la costra cristalina en ellíquido (el análisis puede interrumpirse aquí o después de filtrar ylavar el precipitado). Después de enfriar se agregan lo c. c. de ácidoacético al lo por I oo (VII), removiendo bien para disolver el excesode los reactivos. A los quince minutos se agregan lo c. c. de agua yse filtra por succión en un vasito filtrante JENA, de porosidad 4. Elprecipitado se lava por decantación con una solución de sulfato só-dico al 2,5 por loo (VIII), se pasa al vasito y se lava de seis a ochoveces con la misma solución. El líquido de lavado no debe excederde 25 c. c. en total.

Se ponen en un vaso PIREX de 5oo c. c., 50 c. c. de permanganatopotásico n/2o, diluyendo hasta formar 250 c. c. con agua destilada,haciendo hervir. Se agregan lo c. c. de ácido sulfúrico diluido al 50por loo, en volumen, haciendo hervir nuevamente. Se separa de lallama el vaso y se introduce el vasito con el precipitado, agitando bieny dejando el contacto diez minutos, no debiendo pasarse de este tiem-po. Se agrega, con una bureta, ácido oxálico n/20 en cantidad suficien-te para obtener una solución perfectamente clara y se valora el exceso

DadÉs. — Mét. Estudio suelos.

242 mETODOS PARA EL 'ESTUDIO DE LOS SUELOS

de éste con la misma solución n/20 de permanganato. El punto finales completamente claro.

La diferencia entre el número de centímetros cúbicos de perman-ganato y de oxálico empleados, multiplicada por 0,59, da los M. E. depotasio de cambio por loo g. de tierra.

OBSERVACIÓN..

'Debe haber siempre un exceso de lo c. c. de permanganato alintroduclr el vasito, para evitar pérdidas de gas nitroso.

Sodio. —Se concentran a pequeño volumen los 400 C. c. restan-tes (lo g. de tierra) y, traspasando el residuo a una cápsula de cuarzo,se evapora a sequedad y se destruye la materia orgánica, como se in-dicó para el calcio.

Se trata el residuo en varias veces con 50 c. c. de agua, filtrandoy recogiendo el líquido en un matraz aforado a lo° c. c. de vidrio JENA.

Se agrega i c. c. de ácido clorhídrico concentrado, haciendo hervir yagregando 5 c. c. de cloruro bárico normal (122 g. por litro). Despuésde unos minutos se neutraliza con amoníaco hasta olor persistente,dejando enfriar y completando el volumen a ioo c. c.' Se deja depo-sitar . hasta el día siguiente, que se filtra por un filtro seco de 5 cm. dediámetro. Se toman 50 c. c. del filtrado, correspondientes a 5 g. detierra en un vaso de vidrio JENA de ioo c. c., evaporando a sequedad.dejando enfriar y agregando 2 ó 3 C. c. de agua destilada y 50 c. c. deuna solución de acetato de magnesio y uranilo (XXVI), agitando conuna varilla de .vidrio exenta de sodio.

A las dieciocho horas se filtra por un vasito filtrante de JENA (po-rosidad 3), desecado y tarado, lavando una vez con el reactivo y cua-tro o cinco con alcohol de 96°, desecándolo durante (los o tres horasen la estufa a i o-120° C. .

El peso del ' precipitado, en miligramos, multiplicado por 0,013,da los M. E. de sodio de cambio por ioo g. de tierra.

DETERMINACIÓN DE LOS CATIONES DE CAMBIO EN LOS SUELOS 243

OBSERVACIÓN.

En lugar de pesar el precipitado puede operarse en la siguienteforma: se disuelve el precipitado una vez desecado, a unos 1000 C., enagua destilada; la disolución es instantánea y proporciona un líquidoamarillo (unos 50 C. c.). Se introduce el líquido en un ERLENMEYER

de 125 C. c., aproximadamente, agregando lo g. de granalla de cincpuro. Se adicionan 5 c. c. de ácido sulfúrico puro, cubriendo el matrazcon un embudo pequeño de boca biselada, calentando a 50-6o0 C. ydejando en contacto media hora. Se pasa el líquido verde obtenido aun vaso de 250 c. c., sin arrastrar partículas de cinc, lavando variasveces el matraz y el embudo con agua destilada, que se agrega al lí-quido de reducción.

Se gregan 2 C. c. de ácido sulfúrico puro y, gota a gota, perman-ganato potásico n/loo, hasta viraje al rosa. El número de centímetroscúbicos, multiplicado por 0,0333, da los M. E. de sodio de cambiopor loo g. de tierra.

Grado de saturación (Hissirqx).

Se llama S a la suma del calcio, magnesio, potasio y sodio de cam-bio. A esta suma, más el hidrógeno de cambio, se denomina T.

Grado de saturación = X loo.

Indice de alcalinización (Pim).

Potasio + sodio de cambio1— x100.

Calcio ± magnesio de cambio

EJ EMP LO.

Hidrógeno.—Se emplean para la neutralización 1,9 C. c. de lasolución n/5 de hidróxido de amonio:

Hidrógeno %= 1,9 X 1.6= 3,04 M. E.

244 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

Hidrógeno (acidez bidrolítica). -Se necesitan 4,6 C. c. de sosan/lo para neutralizar:

Hidrógeno %= 4,6x 0,65 = 2,99 M. E.

Calcio. -Se emplean 18,75 c. c. de permanganato n/io:

Calcio %= 18,75 x 0,8 = 15,00 M. E.

Magnesio (Precipitación por la oxina). -Peso del precipita-do, 0,0432 g.:

Magnesio % = 43,2 X 0,0456= 1,97 M. E.

Magnesio. (Precipitación como fosfato amónico magnésico). -Se ponen 20 C. c. de ácido sulfúrico n/io y se necesita agregar 17,6 C. c.de sosa n/lo: es decir, que el precipitado ha neutralizado 2,4 c. c. deácido:

Magnesio % = 2,4 x 0,8 = 1,92 M. E.

Potasio. -Se pusieron 50 c. c. y posteriormente 2 C. C. más depermanganato n/2o, empleándose para la decoloración 37,5 C. c. deácido oxálico n/2o:

Potasio % (52-37,5) X 0,076= 1,10 M. E.

Sodio (Gravimetría).- Peso del precipitado, 0,0386 g.:

Sodio %= 38,6 x 0,013= 0,50 M. E.

Sodio (Volumetría). -Se emplearon 15 c. c. de permangana-to n/wo:

Sodio % 15 x 0,333 -= 0,50 M. E.

Grado de saturación.- S = 15,00 + 1,97 + 1,10 0,50 = 18,57M. E.; T = 18,57 + 3,o4 = 21,6i M. E.:

18 57V= x 100= 86 % .

21,61

DETERMINACIÓN DE LOS CATIONES DE CAMBIO EN LOS SUELOS 245

Indice de alcalinización.— Potasio más sodio, 1,6o M. E.; calciomás magnesio, 16,97 M. E.:

1,60 X 100= 9,4 % .

16,97

Caso II.

Suelos desprovistos de yeso y sales solubles, pero conteniendocarbonatos alcalino-térreoS.

Calcio.— Se ponen en un vaso 25 g. de la muestra con ice c. i..de una solución normal de cloruro . sódico (58 g. por litro), en caliente,agitando de vez en cuando y dejando en contacto una noche, filtrando.

Se sigue 'lavando la muestra con la misma solución hasta formarun litro (1." matraz). Se continúa lavando, recogiendo el filtrado enotro matraz de litro (2.° matraz), hasta la marca.

Se toman en dos vasos PIREX de 1.000 c. c., 500 c. c. de cada unade las soluciones, agregando en ambos 2 c. c. de agua oxigenada al 30por loo, si existe materia orgánica en solución, hirviendo para des-truirla.

Se agregan en ambos vasos 50 C. c. de cloruro amónico (soluciónsaturada, 36 por loo, aproximadamente), unas gotas de rojo fenol,amoníaco hasta color rojo y ácido acético hasta el amarillo. Se preci-pita el calcio con 25 c. c. de una solución saturada de oxalato amónico,prosiguiendo la determinación del calcio en los dos vasos, como se hadicho anteriormente en el caso 1. Restando los valores obtenidos enambos, se obtiene el calcio de cambio. Esta diferencia, multiplicadapor o,8, da los I14. E. de calcio de cambio por ioo g. de tierra.

EJEMPLO.

Para la determinación del calcio se han empleado en el primermedio litro 25 c. c. de permanganato n/lo, y en el segundo, 6,8 c. c.Por consiguiente, para el calcio de cambio se habrán necesitado: