Analisis agricola - Identificación de elementos esenciales. Microelementos.

Tema 6. Tema 6. Identificación de elementos esenciales. Microelementos.
Hierro.

Hierro, generalidades:
-Suelos; dependiendo del pH, existen iones ferrosos (Fe+2) e iones férricos (Fe+3), así como los hidroxilos disociados Fe(OH)+2 y Fe(OH)+2
La sales ferrosas son muy inestables, y el oxígeno las pasa a sales férricas, que son amarillas. Las plantas utilizan iones ferrosos (Fe+2), por lo que el ión férrico debe ser reducido previamente.
-Plantas; debido a la capacidad de cambio de valencia por intercambio de electrones forma numerosos complejos orgánicos en los procesos de oxidorreducción de la planta. Puede ser absorbido como complejo orgánico en forma de quelatos.
Es indispensable para la formación de clorofila, y forma parte de diversos enzimas de oxidación , que intervienen en la fotosíntesis, respiración, etc.
-En abonos; se encuentra en abonos inorgánicos (sulfato ferroso), y en complejos inorgánicos como quelatos de hierro, que mantienen el hierro disponible para la planta, impidiendo su solubilización.
-Aguas; también se encuentra en ellas.


Detección de ión ferroso (Análisis cualitativo):
-Detección de ión ferroso (Fe+2) cuando esta concentrado; con el reactivo ferricianuro potásico, que dará un precipitado azul de turnbull, precipitara Ferricianuro ferroso.

Es un reactivo medianamente sensible, y no especifico por eso solo se utiliza cuando haya mucha cantidad de sales ferrosas.
-Detección de ión ferroso (Fe+2) cuando está diluido; cuando hay poca cantidad se puede emplear 3 reactivos orgánicos y especificos, aportando como catalizador H+.
el 1-10 fenantrolina, que da un complejo quelatado de color rojo rosado. Reacción con muy alta sensibilidad: 0,5 p.p.m.

el 2-2´dipiridilo, que da un compuesto complejo de color rojo más oscuro. Reacción con muy alta sensibilidad: 0,05 p.p.m.
el Batofenantrolina, da lugar a un compuesto quelatado de color rojo. Reacción con muy alta sensibilidad: 0,02 p.p.m. Muy bueno.

Determinación de ión ferroso (Análisis cuantitativo): Espectofotometría o colorimetría, empleando cualquiera de los 3 reactivos organicos y especificos citados anteriormente.

Detección de ión férrico (Análisis cualitativo):
-Detección de ión férrico Fe+3 cuando está concentrado; las sales férricas reaccionan con el reactivo sulfocianuro, dando lugar a un complejo de color rojo sangre.
Reacción con alta sensibilidad de 5 p.p.m.

Reactivo selectivo no especifico, pues intervienen los iones Cu+2 (verde), Co+2 (azul), Bi+3 (amarillo) y Mo+6 (rojo).
Necesitaremos una alta concentración del reactivo.
La acidez deberá ser entre pH 2,5-3,0 empleando HCl diluido para que el acido sulfocianhídrico este completamente disociado en sus iones. Si se da en medio alcalino o neutro, el ión férrico produce el hidróxido férrico y precipita de color pardo.
SCNH→H+ + SCN-
Interferencias;

La reacción puede aumentar si una vez formado el complejo lo extraemos con un disolvente orgánico como el éter o acetona, lo hacemos mas estable y mas soluble.

-Detección de ión férrico Fe+3 cuando está diluido; se utiliza el reactivo ferrón que da un complejo verde-verde azulado.
Reacción con alta sensibilidad: 0,1 p.p.m.
Reactivo bastante específico de las sales férricas, el catión que más interfiere en la reacción es el Cu+2.

Determinación del ión férrico (Análisis cuantitativo).
Espectofotometría o colorimetria, empleando Ácido sulfosalicílico, o bien llevando a cabo la reducción de las sales férricas a ferrosas, empleando cualquiera de los 3 reactivos especificos, 1-10 fenantrolina,el 2-2´dipiridilo y Batofenantrolina.
Absorción atomica.
Polarografía.
Electroanálisis.

Manganeso.


Manganeso, generalidades:
-Suelos; se encuentra como Manganeso soluble en la solución del suelo y Manganeso cambiable, como Manganeso asimilable y Manganeso fácilmente reducible.
En la solución del suelo y adsorbido en el complejo colodial se encuentra el ión reducido Mn+2,que es el que se absorben los cultivos.
-Plantas; se encuentra en la planta generalmente en forma iónica o asociado a complejos orgánicos (quelatos). El manganeso participa en la fotosíntesis y el metabolismo de los hidratos de carbono.
-Abonos; se encuentra como abonos inorgánicos como sulfato de manganeso MnSO4 24% de Mn, carbonato de manganeso MnCO3, 31% de Mn, cloruro de manganeso MnCl2 17% Mn. También se encuentran como quelatos de manganeso con una riqueza del 12% de Mn.
-Aguas; también se encuentra en ellas.


Detección de Manganeso (Análisis cualitativo):
-Cuando esta concentrado; cuando las sales manganosas reaccionan con las bases, dan lugar a la formación de Hidróxido de manganeso Mm(OH)2, inestable que termina convirtiendose simplemente con el oxígeno a ácido mangánico. Que a su vez reaccionara con en exceso de hidróxido y forma manganito manganoso. El manganito manganoso de color negro y , que oxidara la bencidina dando lugar al compuesto azul de bencidina.

Reacción con alta sensibilidad: 3 p.p.m.
Reactivo no especifico, pues los oxidantes medianamente fuertes dan esta reacción.

-Cuando esta diluido; se llevara a cabo la oxidación de las sales manganosas Mn+2 a permanganato MnO4- que son de color violeta.
Para oxidarlas se utilizaran

Bismutato (BiO3-), se hará en medio ácido, y dando el color violeta. Reactivo bastante específico. En esta reacción habrán interferencias debidas al Ni+2, Cu+2,Co+2 y el CrO-2 que no nos dejaran ver el violeta. Reacción con alta sensibilidad de 5 p.p.m.




Persulfato (S2O8-2), se hará en medio ácido y caliente, dando el color violeta. Reactivo bastante específico. La plata interfiere con los cloruros, pero si añadimos HCl y hervimos la solución se evaporara. Reacción con alta sensibilidad: 2 p.p.m.


Periodato (IO4-), se hará en medio ácido y en caliente, dando el color violeta. Reactivo bastante específico. Reacción con alta sensibilidad: 5 p.p.m.


Determinación de Manganeso (Análisis cuantitativo):
Espectofotometría o colorimetría, mediante el periodato como agente oxidante en medio ácido.
Absorción atómica.
Polarografía.
Electroanálisis o electrodeposición.



Cobre.


Cobre, generalidades:
-Suelos; el ion Cu+2 es el que absorben los cultivos, se encuentra en el suelo como, cobre soluble en la solución del suelo (poco) y cobre cambiable (la mayoría), ambos son el cobre asimilable.
-Plantas; disociado y no forma compuestos estables, y participa en la cadena de transferencia de electrones de la fotosíntesis
-Abonos; abonos inorgánicos como el sulfato de cobre 25-35 % de Cu, óxido de cobre 75-89 % Cu, cloruro de cobre 17 % Cu. También se encuentran quelatos de cobre 13% Cu.
-Agua; cantidades muy pequeñas.




Detección de ión cuproso Cu+ (Análisis cualitativo y cuantitativo): Se utilizan 3 reactivos;
-Cuproina, las sales cuprosas en medio ácido clorhídrico dan un precipitado de color rojo púrpura. Reacción con alta sensibilidad: 1p.p.m. Reactivo específico de las sales cuprosas. El color rojo púrpura es fácilmente extraíble con disolventes orgánicos. De modo que sirve como método cuantitativo.
-Neocuproina, las sales cuprosas en medio ácido clorhídrico dan un precipitado de color rojo. Reacción con muy alta sensibilidad: 0,5 p.p.m. Reactivo bastante específico. El color rojo es fácilmente extraíble con disolventes orgánicos. De modo que sirve como método cuantitativo.
-Batocuproina, las sales cuprosas en medio ácido clorhídrico dan un precipitado de color rojo naranja. Reacción con muy alta sensibilidad (la mas alta de las 3): 0,2 p.p.m. Reactivo totalmente específico. El color rojo naranja es fácilmente extraíble con disolventes orgánicos. De modo que sirve como método cuantitativo.

Detección de ión cúprico Cu+2 (Análisis cualitativo):
-Cuando está concentrado; se le añade hidróxido de amonio (NH4OH), que después de reaccionar darán lugar a un compuesto azul denominado Tetraamina de cobre. Con una sensibilidad de la reacción media. Reactivo bastante especifico.
-Cuando está diluido; se le añade dietil-ditiocarbamato sódico, en medio ligeramente amoniacal (NH4OH), que dará lugar a un compuesto complejo de color amarillo parduzco. Reacción con media-alta sensibilidad: 10 p.p.m. Reactivo bastante específico, y mas aun cuando se le añade unas gotas de E.D.T.A.

Determinación de cobre (Análisis cuantitativo):
Por espectrofotometría o colorimetría.
Por absorción atómica.
Polarografía.
Electroanálisis.


Zinc.

Zinc, generalidades:
-Suelos; el ion Zn+2 como zinc soluble en la solución del suelo y zinc cambiable.
-Plantas; el zinc actúa como enlace en muchos sistemas enzimáticos, al igual que el manganeso y magnesio. Se encuentra en forma iónica o asociado a diversos complejos orgánicos, sin formar compuestos estables.
-Abonos; se encuentra en abonos inorgánicos como sulfato de zinc ZnSo4 36% Zn, óxido de zinc ZnO 78-80% de Zn y carbamato de zinc ZnCO3 52% Zn. También se encuentra como complejos orgánicos como quelatos de zinc con 9-14% Zn.
-Aguas; en cantidades muy pequeñas.
Detección de zinc (Análisis cualitativo y cuantitativo): Las sales de zinc en medio amoniacal o ácido acético reaccionan con la ditizona formando un complejo interno de color rojo púrpura ó rosado.

Reacción con media sensibilidad:10-12 p.p.m. Reactivo no específico. Interfieren cationes metálicos formando un complejo iónico de color rojo.


Se desarrollara en medio alcalino o ligeramente ácida según haya mucho zinc o poco.
El complejo de color rojo púrpura ó rosado es fácilmente extraíble mediante disolvente orgánico, de ese modo se realiza cuantitativamente.

Determinación de zinc (Análisis cuantitativo):
Espectofotometría o colorimetría, mediante el reactivo ditizona. Forma un complejo rojo púrpura o rosado que es fácilmente extraible mediante disolventes orgánicos
Absorción atómica.
Polarografía.
Electroanálisis o electrodeposición.


Boro.


Boro, generalidades: Se puede encontrar en modo de ión metaborato BO2-, ión ortoborato BO3-3, el primero con agua da el segundo. El ión tetraborato B4O7-2.
-Suelos; se encuentra en el suelo como boro en la disolución del suelo, y como boro intercambiable adsorbido en el complejo arcillo-húmico. El boro es adsorbido por las plantas como ácido ortobórico (H3BO3) el cual se mantiene en el suelo sin disociar.
-Plantas; como ácido ortobórico (H3BO3) el cual se mantiene en el sin disociar o formando complejos inestables con polisacáridos.
-Abonos; Bórax con una riqueza de 30-40 % de B2O3. Y Solubor con una riqueza de hasta 66 % de B2O3.
-Aguas; más de 1 p.p.m. es tóxico.


Detección de Boro (Análisis cualitativo):
-Cuando está concentrado (en abonos); se hace reacciónar el ión metaborato con ácido sulfurico concentrado. El resultado reaccióna con el acohol metílico dando lugar al borato de metilo BO2(CH3), que arde formando una llama verdosa. Reacción con muy alta sensibilidad: 0,2 p.p.m. Reacción no especifica, pues interfieren varias sales. Como las de calcio, bario, cobre y talio.

-Cuando está diluido; se emplean 3 reactivos orgánicos y específicos.
Quinalizarina, en medio fuertemente ácido reaccionan y se obtienen una coloración que va del violeta rojo del reactivo al azul. Sensibilidad de la reacción 0,5-1 p.p.m. Reacción con muy alta sensibilidad. Reactivo bastante específico del boro. Método en desuso.

Curcumina, en medio ácido oxálico reaccionan dando un precipitado de color naranja-rojo. Reacción con muy alta sensibilidad. Reactivo bastante especifico del boro. El precipitado que se forma es fácilmente extraíble con disolventes orgánicos (Análisis cuantitativo).

Dianthrimida, en medio ácido sulfúrico reaccionan dando lugar a una coloración azul. Reacción con una sensibilidad muy alta. Reactivo bastante específico del boro. Se puede analizar cuantitativamente si hay menos de 10 microgramos de boro.

Determinación de Boro (Análisis cuantitativo):
Espectrofotometría o colorimetría, empleando los cualquiera de los 3 reactivos anteriores.
Absorción atómica.
Molibdeno.
Molibdeno, generalidades:
-Suelos; se encuentra en la solución del suelo o adsorbido por el complejo arcillo-húmico como ión molibdato (MoO4)-2.
-Plantas; adsorbido en forma de ión molibdato. Tiene una doble función, actua como catalizador en la reducción de nitratos y cataliza la acción por la cual las leguminosas absorben oxígeno directamente de la atmósfera.
-Abonos; Molibdato amónico MoO4(NH4)2 y Molibdato sódico MoO4Na2.

Detección de Molibdeno (Análisis cualitativo):
-Cuando está concentrado; se adiciona sufocianuro amónico y cloruro estannoso, que en medio acido forman un complejo de color rojo sangre. Reacción con media-alta sensibilidad: 10 p.p.m.. Reacción bastante selectiva aunque interieren varios cationes como el hierro, el cobre, níquel, bismuto y mercurio. El complejo rojo sangre es fácilmente extraíble con disolventes orgánicos (Análisis cuantitativo).
-Cuando está diluido; con el reactivo de etil xantogenato potásico que dará un precipitado de color rojo púrpura o rosado. Reacción con alta sensibilidad: 5 p.p.m.. Reactivo bastante específico. Si se adicionan unas gotitas de ácido perclórico se eliminan interferencias. El complejo que se forma de color rojo púrpura o rosado es fácilmente extraíble con disolventes orgánicos (Análisis cuantitativo).

Determinación de Molibdeno (Análisis cuantitativo):
Espectrofotometría o colorimetría empleando el reactivo etil xantogenato potásico.