miércoles, 19 de noviembre de 2008

Analisis agricola - Identificación de Macroelementos primarios. N,P,K.

TEMA 4. Identificación de elementos esenciales. Macroelementos primarios.

Nitrógeno:

Nitrógeno atmosférico (N2): Gas inerte que constituye el 78% ± de la atmósfera. Es la forma mas abundante pero no puede ser utilizada por las plantas.

Nitrógeno amoniacal NA (NH4+): Es el resultado de la primera transformación del nitrógeno orgánico. Es soluble en agua y queda retenido por el poder absorbente del suelo en forma de sales amoniacales, siendo utilizable por las plantas. Es una forma transitoria que se transforma en nitrógeno nítrico. Este proceso consta de 2 partes;
Nitritación; el amoniaco es oxidado a nitrito por las nitrosobacterias. NO2-
Nitratación; los nitritos son oxidados a nitratos por las nitrobacterias. NO3-

Nitrógeno nítrico NN (NO3-, NO2-): Es la forma principal de absorción de N por parte de las plantas. Es muy soluble en agua y no es retenido por el poder absorbente del suelo, sino que desciende a capas profundas arrastrada por el agua. Es durante ese transporte cuando las raíces pueden tomarlo.

Nitrógeno orgánico: No (aminas, amidas, nitroderivados): Es una forma no asimilable por la planta.

En abonos: SO4(NH4)2, NO3NH4, PO4H(NH4)2,NO3Na, NO3K, NO3Ca2.
En suelos: como sales amoniacales NH4+, NO3- y NO2-.
En aguas: solo se encuentra en NO3- en pequeñas cantidades. No debe contener NH4+ ni NO2- si hay es porque existe materia orgánica en descomposición.
Foliar: se encuentra en forma de N orgánico.

Detección de Nitrógeno amoniacal (NH4+):
-En abonos en cantidades altas o estimables. El ion amonio en medio alcalino (Hidróxidos fuertes, NaOH) se descompone en amoniaco NH3 siendo la reacción siguiente. Detección por su olor del amoniaco NH3, por exponer a los vapores un papel indicador que se vuelve de color azul, por desprender humos blancos al exponer una varilla impregnada con HCl (HCl + NH3→ ClNH4).
Esta reacción es favorecida por el calor igual que la liberación de amoniaco. Poco sensible, pero no se necesita un reactivo sensible porque el ion amonio se encuentra en grandes cantidades. Es un ensayo especifico.

-En AGUAS el analisis metodo Nessler.
-En suelos o abonos se determina mediante el método de formol o el metodo de destilación alcalina.
-En aguas se encuentra en pequeñas cantidades, mediante el reactivo NESSLER, que al reaccionar da un color naranja, pero si hay mucho el color será naranja-pardo. El reactivo no es especifico (REACCIONA CON XXXXXXX) pero se puede hacer agregando unas gotas NaOH 6N y calentándola, de esa manera reacciona con el amoniaco y reacciona. La reacción es muy sensible:0,5-1 p.p.m.

FALTAN DOS METODOSX
Detección de Nitrógeno nítrico NO3 en abonos, suelos y aguas (Análisis cualitativo).
Cuando los nitratos reaccionan con el reactivo DIFENILAMINA (incoloro) en un medio fuertemente ácido (H2SO4) se oxidan, formando un compuesto azul oscuro. Cuanto más rápida sea la reacción y más oscura, mas nitratos hay. La reacción tiene una alta sensibilidad: 10 p.p.m. No es una reacción especifica, pueden intervenir muchos agentes oxidantes, Cr2O7-2, PbO2, MnO2, aunque no tienen porque haber interferencias.
Determinación de Nitrógeno nítrico (Análisis cuantitativo).

En AGUAS -Reactivo: BRUCINA-ÁCIDO SULFANÍLICO (Determinación de NO3-).
-Reactivo: ZAMBELLI (Determinación de NO2-).

En SUELOS -Reactivo: ÁCIDO FENOL 2-4 DISULFÓNICO (Determinación de NO3-).

En ABONOS -Método DEVARDA
-Método ARND Determinación de NN



Determinación de Nitrógeno orgánico (Análisis cuantitativo).
Para la identificación primero deberemos saber si la muestra contienen o no Nitrógeno amoniacal.
-Con Nitrógeno amoniacal; se seca la muestra se le añade cal sodada (CaO + NaOH) y se calienta. La presencia de Nitrógeno organico se pone de manifiesto porque hay un desprendimiento de vapores de (NH3) amoniaco.
-Sin Nitrógeno amoniacal; se determina directamente mediante el método KJELDAHL.

Determinación de Nitrógeno orgánico (Análisis cuantitativo).
Siempre por el método de KJELDAHL
1º Se destruye u oxida la materia orgánica, 2º se efectúa una destilación alcalina, recogiendo el destilado sobre el ácido clorhídrico (HCl), 3º se valora el exceso de HCl que nos ha quedado libre.

Fósforo:

Fósforo: su único origen es la roca madre, la solubilidad de los fosfatos suele ser baja. Baja percolación.
Fósforo inorgánico, orgánico, absorbido, asimilable.
-En suelos; las formas más importantes que se encuentran son el ión fosfato monovalente (H2PO4-) y ión fosfato divalente (HPO4-2) que son las formas asimilables por la planta.
-En aguas; en aguas potables no se aprecia pero en las residuales si, al contener estas detergentes.
-En abonos; las sales fosforadas han de transformase para que puedan solubilizarse, y así ser asimiladas por las raíces. La riqueza debe indicar el fósforo asimilable expresado en % de P2O5.
-En foliar; se encuentra incorporado a compuestos orgánicos (generalmente ortofosfatos y en ocasiones pirofosfatos).
El Fósforo presenta 3 ionizaciones.
Coloración rojo fuerte, indicador Fenoftaleína.

Equilibrio: Cuando el pH este en torno al 7,2
H2PO4- ⇆ HPO42- + H
En suelos se encuentran las dos formas de Ión fosfato (mono y divalente), dependiendo del pH dominará uno y otro.

Al aproximarse el pH a 4,4 [HPO42-]<<<[H2PO4-]
Al aproximarse el pH a 8,5 [HPO42-]<<<[PO43-]

Detección de ión fosfato en abonos y suelos (Análisis cualitativo):
Los fosfatos en medio ácido y amoniacal reacciónan con el ión molibdato al emplear el reactivo molibdato amónico, dando lugar a formación de fofomolibdato amónico, produciéndose un precipitado de color amarillo cristalino. Reacción con baja sensibilidad:100 p.p.m. El ensayo no es específico, pero se puede considerar selectivo. Interfieren los arseniatos, silicatos y germanatos.
Concentración de los reactivos; añadiremos reactivos en exceso.
Acidez; siempre en medio acido pH ∼ 1-2. En concreto ácido nítrico diluido (HNO3).
Interferencias; arseniatos, precipitado amarillo. Silicatos y germanatos solo coloración amarilla. Se eliminan adicionando ácido tartárico al molibdato amónico de forma que acompleja al As, Si y Ge, pero deja libre al fosfato para que reaccione.
Temperatura; a bajas concentraciones lo calentaremos al baño maría, 40-50Cº.
Para aumentar la sensibilidad a 10 p.p.m añadiremos un reductor, obteniendo una coloración azul. Reductores tanto inorgánicos (estaño, cloruro de estaño) como orgánicos (Bencidina, hidroquinona).

El agua no suele llevar fosfatos.

Determinación de fosfatos (Análisis cuantitativo):
Los fosfatos se determinan mediante Espectrofotometría o Colorimetría, por el método Ácido vanadomolibdofosfórico.

Potasio.

Potasio, generalidades: Es el tercer elemento en importancia en la nutrición vegetal. Esta presente en el suelo en forma de catón hidratado. Por su radio iónico, encaja en los huecos de las arcillas ocupando los puestos del complejo, llegando incluso a inmovilizarse.
Se encuentra en;
-Suelos; se encuentra el K+ en la solución del suelo (soluble en agua) y el K+ intercambiable adsorbido.
-En aguas; se encuentra el K+ en pequeñas cantidades.
-En abonos; se encuentra como KCl (cloruro de potasa) y KSO4 (sulfato de potasa). La riqueza se expresa en % de K2O.
-En foliar; se encuentra en forma de compuesto orgánico.

Detección de K+ (Análisis cualitativo).
Se emplea el reactivo HEXANITRILO COBALTATO DE SODIO.

Si la solución se encuentra diluida de K+ la reacción es lenta, si es concentrada la reacción es rápida. Máx 5 min.
Reacción con baja sensibilidad no muy soluble: 70-100 p.p.m. El reactivo no es específico pero los que lo interfieren no son comunes en agricultura.
La concentración del reactivo; conviene un pequeño exceso de reactivo.
Acidez; conviene que la reacción se lleve a cabo en medio ligeramente ácido o neutro, para que no se destruya el reactivo. Con ácido acético a pH 4,8

Interferencias con el reactivo para la detección del Potasio;
-reacciones de formación de complejos. Interfieren con el CO+3 {CN-, SCN-, NH4H}
-reacciones redox. Interfieren con el K+, No le afectan ni agentes reductores ni oxidantes.
Interfieren con el CO+3 Agentes reductores CO+3 → CO+2 se destruye el reactivo.
Interfieren con el NO2- Agentes oxidantes NO2- → NO3-. agentes reductores NO2-→ NO
Para eliminar el ion amonio (NH4+) añadiremos sosa (NaOH) y calentaremos.
Determinación de K+ (Análisis cuantitativo).
En Abonos;
-gravimetria con el reactivo tetrafenil borato sódico. Consiste en obtener un precipitado con el Potasio y seguidamente pesar.
-volumetria con el reactivo tetrafenil borato sódico. Consiste en obtener un precipitado con el Potasio y seguidamente medir el volumen.
En Suelos, Aguas y Foliar;
Fotometría de llama, habría que diluir la muestra 6 veces, y por eso no se utiliza para abonos, por ser el otro método mas preciso.

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