CAP. 2.

ORIGEN Y FUENTE DE LAS SALES

SOLUBLES PRESENTES EN AGUAS Y
SUELOS

CONTENIDO
2.1. Concepto general de sal.
2.2. Concepto de las "sales" presentes en los suelos y aguas.
2.3. Tipos de sales.
2.3.1. Tipos de sales basndose en su origen.
2.3.2. Tipo de sales en base a su reaccin potencial hidrgeno pH.
2.4. Fuente de las sales existentes en los suelos y aguas.
2.5. Procesos de intemperismo que propician la liberacin de las sales de los
minerales.
2.5.1. Procesos de intemperismo qumico.
2.5.2. Procesos de intemperismo fsico.
2.5.3. Procesos bioqumicos y biofsicos.
2.6. Principales elementos que constituyen la corteza terrestre.
2.7. Categora de los elementos en base a su grado de liberacin de los
minerales.
2.8. Mecanismos de transporte de las sales que originan su presencia en los
suelos y aguas.
2.8.1. Tipo de materiales con los que el agua est en contacto.
2.8.2 Tiempo de contacto del agua con los minerales.
2.8.3. El clima.
2.9. Principales iones que existen en los suelos y aguas.

Con la finalidad de precisar algunos aspectos relacionados con

la problemtica de salinidad de los suelos agrcolas bajo riego,
en esta Unidad se tratarn los conceptos ms importantes
relacionados con el tema de las sales, as como de su
procedencia.
2.1. CONCEPTO GENERAL DE SAL. Desde el punto de vista de
qumica inorgnica, el trmino de "sal" se refiere al compuesto
producto que resulta de la reaccin entre un cido y una base,
durante la cual se reemplaza total o parcialmente el o los
hidrgenos presentes en el cido, por un elemento no-metal de
la base.
Se caracterizan por estar formadas por la unin de un catin
con un anin ya sea simple compuesto, a travs de un enlace
inico electrovalente.
En la mayora de las sales, el anin es un elemento no-metal
que puede estar acompaado de oxgeno, de hidrgeno de
ambos, y el catin es un elemento metal.
3

Estos conceptos qumicos se detallan a continuacin:

a) cido. Es un compuesto o sustancia qumica que exhibe una
tendencia a liberar un protn y que al disolverse en agua,
origina ines de hidrgeno o H3O; hay dos tipos de cidos, los
fuertes que se caracterizan porque reaccionan totalmente con
el agua, y los dbiles que solo lo hacen parcialmente.
b) Base. Es un compuesto o sustancia qumica que tiende a
aceptar un protn y que libera hidroxilos (OH-) en soluciones
acuosas o al disociarse.
c) Catin. Ion cargado positivamente que en la electrlisis son
atrados por el electrodo negativo ctodo, y generalmente son
elementos metales.
d) Anin. Ion cargado negativamente que en la electrlisis son
atrados por el electrodo positivo o ctodo y generalmente son
elementos no metales.
e) Elemento metal. Son elementos que generalmente manifiestan
carcter electropositivo, que son slidos de forma laminar,
tienen alta densidad, maleables y dctiles, lustrosos, buenos
conductores de la electricidad y del calor, tienen punto de
4

fusin elevado, y no se combinan fcilmente unos con otros

pero s con los elementos no metales; con el oxgeno tienden a
formar xidos que al reaccionar con el agua forman bases.
f) Elemento no-metal. Son elementos que generalmente
manifiestan carcter electronegativo con tendencia a formar
compuestos covalentes, que pueden ser slidos o gaseosos, y
tienen las siguientes caractersticas: son frgiles en estado
slido, malos conductores de la electricidad y del calor, se
combinan fcilmente unos con otros y con los elementos no
metales; con el oxgeno forman anhidros que al reaccionar con
el agua forman cidos.
La composicin de las diferentes sales depende del tipo de cido y base que la
forman y de donde se originan, por lo que sus propiedades difieren enormemente
dependiendo de lo anterior. Algunas sales tienen un sabor cido mientras que
otras tienen un sabor amargo o justamente salado, la mayora de las sales se
disuelven fcilmente en agua, otras solo son ligeramente solubles, otras son
insolubles, etc.

2.2. Concepto de las "sales" presentes en los suelos y aguas.

En la realidad, el uso del trmino sal cuando se aplica para las que
existen en los suelos agrcolas y en las aguas de riego, no
corresponde a la definicin qumica mencionada en el punto anterior,
ya que dicho concepto se refiere a compuestos que estn en forma
precipitada de cristales o no disociada.
Es decir, en las aguas y suelos dichas sales ciertamente dejaron
de serlo, debido a que stas ya no son un compuesto y se
encuentran en solucin en forma disociada, solubilizada o disuelta.
Por lo tanto, son sus componentes los que estn presentes en forma
individual en el agua de riego o en la solucin del suelo, como iones
solubles ya sean aniones cuando son de carga negativa o cationes
cuando son de carga positiva.
Estos iones solubles llegaron al agua de riego como producto de la
solubilizacin de los componentes de las rocas y minerales que
forman la corteza terrestre, como parte del ciclo hidrolgico y de los
procesos naturales del intemperismo descomposicin que se
explican ms adelante.
6

As mismo para que dichos iones en solucin se precipiten en forma

de sal, deben alcanzar muy altas concentraciones, lo que
comnmente ocurre en algunas aguas con muy altos contenidos de
sales, como las marismas en las costas, en cuencas ceerradas
como el ex-lago de Texcoco, en mares cerrados como el Muerto, el
Rojo, etc., o en suelos extremadamente afectados por sales.
As, a las sales presentes en los suelos y aguas se les denomina
comnmente sales solubles y en la ciencia estricta del suelo, son
aquellos qumicos inorgnicos ms solubles que el yeso
(CaSO4.2H2O), el cual tiene una solubilidad de 0.241 gramos por
100 mililitros de agua a 0 C. 1

2.3. TIPOS DE SALES

2.3.1.
2.3.2.

EN BASE A SU ORIGEN
EN BASE A SU pH
2.3.1.

TIPOS DE SALES EN BASE A SU ORIGEN:

a) Sales binarias. Son sales que provienen de los hidrcidos y

estn formadas por un metal y un no-metal. El nombre se le
asigna cambiando la terminacin hdrico del cido del no
metal a uru siguindole el nombre del metal correspondiente.
Ejemplo: cloruro de sodio que proviene del cido clorhdrico.
b) Oxisales. Son sales que se derivan de los oxicidos, y estn
formados por un metal unido a un radical negativo que
contiene oxgeno. Su nombre se establece cambiando la
terminacin oso ico de los cidos, a ito ato
respectivamente en las sales, siguindole el nombre del
metal correspondiente. Ejemplo: bisulfito de potasio que
8

proviene del cido sulfuroso, sulfato de sodio que proviene

del cido sulfrico, etc.
2.3.2. TIPO DE SALES EN BASE A SU REACCIN pH.
a)Sales cidas. Son sales que cuando estn en solucin
presentan valores de pH menores a 7. Ejemplos: bisulfato de
calcio.
b) Sales bsicas. Son aquellas que cuando estn en solucin
presentan valores de pH mayores a 7. Ejemplo: carbonato de
sodio.
c) Sales neutras. Son aquellas que cuando estn en solucin,
su pH es de 7. Ejemplo: cloruro de sodio.

2.4. Fuente de las sales existentes en los suelos y aguas. Los

cationes y aniones o "sales" solubilizadas existentes en las aguas y
suelos, provienen de la descomposicin de las rocas y minerales
que se encuentran expuestos y que constituyen la corteza terrestre,
las cuales son liberadas de los minerales como consecuencia de los
procesos qumicos, fsicos y biticos de intemperismo o
meteorizacin de ellos propiciado por los agentes naturales clima,
agua, etc., especialmente por el proceso qumico de solubilizacin.
Sin embargo, es importante aclarar que no todos los iones
elementos que forman parte de dichos minerales estn presentes en
los suelos y aguas, ya que solamente predominan aquellos que
cumplen simultneamente con dos principales condiciones, que se
encuentren con cierta abundancia en las rocas y minerales y que
tengan cierta facilidad para liberarse de dichos minerales por
efecto del intemperismo, como por ejemplo el cloruro de sodio.
2.5. Procesos de intemperismo que propician la liberacin de
las sales de los minerales. Estos procesos se originan
principalmente por la incidencia de los factores meteorolgicos,
qumicos, fsicos, as como los procesos bioqumicos naturales. El
10

agua por sus extraordinarias y especiales propiedades qumicas y

fsicas, es el factor o agente que ms participa en los procesos de
intemperismo a travs del ciclo hidrolgico.

11

Procesos naturales de intemperismo o meteorizacin.

2.5.1. Procesos de intemperismo qumico. Consisten en los
cambios qumicos que se producen en la composicin original de las
rocas y minerales, dando como resultado nuevos materiales
compuestos, generalmente ms sencillos y ms fciles de
descomponer. Estos procesos son solucin, solubilizacin o
disolucin, oxidacin, hidrlisis, hidratacin, deshidratacin,
carbonatacin y reduccin, los cules se describen a continuacin:
a. Solucin o disolucin. La alta constante dielctrica que
presenta el agua en forma lquida originada por sus enlaces de
hidrgeno, propicia que casi todos los compuestos qumicos
sean solubles en agua y puedan ser disueltos parcial o
totalmente por ella, es decir, que al estar en contacto con el agua
se descompongan en aniones o cationes quedando estos en
solucin. Por lo tanto, este proceso es el ms importante y el que
ms participa tanto en los problemas de ensalitramiento de las
aguas y suelos, como en los mtodos de combate de los
mismos.
12

El grado de solubilidad depende del tipo de elemento y la

composicin qumica del compuesto, considerando que en
general los cloruros y nitratos son los ms solubles, despus los
sulfatos junto a los bicarbonatos, siendo los menos solubles los
carbonatos. Los iones ms rpidamente solubles son los metales
alcalinos como sodio y potasio y los alcalinotrreos como calcio y
magnesio (Cuadro No. 1).

13

Cuadro No. 1. Solubilidad de algunas sales en agua a 20 C

Tipo
MgSO4.7H2O
K2CO3
NaNO3
CaCl2
MgCl2
NaCl
KCl
MgSO4
Ca(HCO3)2
KHCO3
Na2SO4.7H2O
Na2CO3
Na2SO4
KNO3
K2SO4
NaHCO3
CaSO4.2H2O
MgCO3
CaCO3

14

Solubilidad
(gr/litro)
710
526
467
300
410
360
340
252
262
252
195
179
161
150
100
87
2.4
0.1
0.01

OTROS PROCESOS DE INTEMPERISMO QUMICO: OXIDACIN,

HIDRLISIS,
HIDRATACIN
O
DESHIDRATACIN,
CARBONATACIN Y REDUCCIN
PROCESOS DE INTEMPERISMO FSICO: EL CALENTAMIENTO Y
ENFRIAMIENTO,
HUMEDECIMIENTO
Y
SECADO,
CONGELAMIENTO DEL AGUA, LA LLUVIA Y LA EROSIN
HDRICA, LA ACCIN DE LOS GLACIARES, LA EROSIN
ELICA, LA ACCIN DE LAS OLAS Y FACTORES GEOLGICOS.
PROCESOS BIOQUMICOS Y BIOFSICOS.

15

2.6. PRINCIPALES ELEMENTOS QUE

CONSTITUYEN LA CORTEZA TERRESTRE.
En la corteza terrestre existen alrededor de 2,000 minerales que
al combinarse forman las rocas; los minerales que predominan
son pocos y estos a su vez estn constituidos por
aproximadamente 80 elementos. De ellos, los principales
constituyentes de la corteza terrestre son:
ELEMENTO
Oxgeno
Slice
Aluminio
Fierro
Calcio
Magnesio
Sodio
Potasio
Titanio
Fsforo
Manganeso
Azufre
Cloro
Carbono

%
OXIDO
46.50 SiO3
27.60 Al2O3
8.10 Fe2O3
5.10 FeO
3.60 CaO
2.10 MgO
2.80 Na2O
2.60 K2O
0.60 TiO2
0.12 P2O5
0.09 MnO
0.06 S2O
0.05
0.04
16

%
59.07
15.07
3.10
3.71
5.10
3.45
3.71
3.11
1.03
0.30
0.11
1.30

2.7. CATEGORA DE LOS ELEMENTOS EN BASE A SU GRADO

DE LIBERACIN DE LOS MINERALES (CLASIFICACIN DE
KOVDA)
Muy altamente lavables: Cl, Br, I, S, C, B.
Altamente lavables:
Na, K, Ca, Mg, Cu, Co, Zn.
Lavables:
Si, P, Mn.
Ligeramente lavables:
Fe, Al, Si.
Virtualmente no lavables: Si (del cuarzo).

17

2.8. MECANISMOS DE TRANSPORTE DE LAS SALES QUE

ORIGINAN SU PRESENCIA EN LOS SUELOS Y AGUAS:
2.8.1. TIPO DE MATERIALES CON LOS QUE EL AGUA ESTA EN
CONTACTO.
2.8.2. TIEMPO
MINERALES:

DE

CONTACTO

DEL

AGUA

- DISTANCIA DE RECORRIDO DEL AGUA.

- VELOCIDAD DEL AGUA.
2.8.3. EL CLIMA.

18

CON

LOS

2.9. PRINCIPALES IONES QUE

EXISTEN EN LOS SUELOS Y AGUAS
CATIONES: SODIO, CALCIO, MAGNESIO, Y EL POTASIO
ANIONES: EL CLORURO Y LE SIGUEN EN ORDEN DE
IMPORTANCIA
LOS
SULFATOS,
CARBONATOS,
BICARBONATOS Y NITRATOS.
AS, LAS PRINCIPALES SALES QUE SE PUEDEN FORMAR O
PRECIPITAR EN LOS SUELOS DE LAS ZONAS RIDAS SON:
NaCl, Na2SO4, MgCl2, CaSO4, Na2CO3, NaHCO3, CaCO3, MgCO3,
CaCl2, etc.
LAS SALES QUE PREDOMINAN SON LAS BINARIAS Y OXISALES DEL TIPO
BSICO Y NEUTRO. ESTO OCASIONA QUE LA MAYOR PARTE DE LAS
AGUAS Y SUELOS TENGAN VALORES DE PH MAYORES A 7. NO SE DEBE
OLVIDAR QUE LA MINERALOGA DE LAS SALES PRESENTA UNA GRAN
COMPLEJIDAD Y VARIABILIDAD ESPACIO-TEMPORAL, EN FUNCIN DE LA
TEMPERATURA Y LA HUMEDAD DEL MEDIO EN QUE CRISTALICEN.
19

El cloruro sdico es la sal ms frecuente en suelos salinos.

Las eflorescencias que se forman en la superficie de estos
suelos durante la estacin seca tienen un gusto salado. La
eliminacin de esta sal requiere el lavado en condiciones de
buen drenaje. La presencia de NaCI afecta la solubilidad de
otras sales que por efecto de in comn disminuye al
aumentar la concentracin de NaCI.
El cloruro magnsico es menos frecuente y su acumulacin se
produce en suelos con una salinidad extremadamente alta. Es
una sal altamente txica, muy perjudicial para las plantas. Se
puede formar si el suelo recibe aguas ricas en iones Cl - y Na+,
que se intercambian con el Mg2+ del complejo de intercambio.
La presencia de cloruro magnsico da lugar a que la superficie
del suelo se mantenga hmeda mucho tiempo despus de una
lluvia. Ello se debe a que esta sal es muy higroscpica y
puede absorber agua del aire cuando la atmsfera no est
totalmente seca, por ejemplo por la maana. Las eflorescencias
tienen un gusto amargo debido al magnesio.
20

La mejora de los suelos con cloruro magnsico es difcil ya que

por el efecto de dilucin de valencia, el Mg 2+ tender a ocupar
sedes de intercambio desplazando los iones monovalentes
durante el lavado.
El cloruro clcico es una sal muy poco frecuente en los
suelos, principalmente por la mayor estabilidad de otras sales a
las que puede dar lugar:
CaCI2 + Na2SO4 + 2H20 2NaCI + CaSO4 . 2H2O
CaCI2 + Na2CO3 2NaCl + CaCO3
El yeso y el carbonato clcico precipitan y el cloruro sdico
formado puede perderse por lavado, con lo que la reaccin
progresa hacia la derecha.
La formacin de CaCl2 se debe a una reaccin anloga a la del
cloruro magnsico:
21

2NaCl + CaX CaCI2 + Na2X

La presencia de esta sal es ocasional.
El cloruro potsico es una sal de propiedades anlogas a las
del cloruro sdico. Es muy poco frecuente en los suelos salinos
debido a que el K+ puede formar complejos de esfera interna en
la superficie de algunas arcillas, donde queda retenido. El
potasio es un macronutriente por lo que adems queda
inmovilizado en la biomasa.
Se han descrito salinizaciones por cloruro potsico en
invernaderos en los que se haba practicado un abonado
excesivo. Como abono resulta txico para algunos cultivos
sensibles al in Cl-.
b) Sulfatos La significacin de los distintos sulfatos en el
comportamiento de las plantas vara considerablemente segn
el catin.
22

El sulfato sdico es un componente frecuente en los suelos

salinos. Las eflorescencias tienen un sabor a jabn y salado.
Su solubilidad se ve muy influenciada por la temperatura. A
bajas temperaturas se disuelve lentamente, a razn de unos 50
gl-' a 0C.
De acuerdo con el comportamiento del Na2SO4 durante el
perodo clido esta sal ser transportada a la parte superior
del suelo, al igual que otras sales, pudiendo dar lugar a
eflorescencias blancas en superficie. Durante la estacin
hmeda, que en clima mediterrneo coincide en parte con el de
bajas temperaturas, las restantes sales sern lavadas, lo que da
lugar a una acumulacin relativa de sulfato sdico en la parte
superior de la zona de enraizamiento.
El sulfato magnsico es un constituyente frecuente, muy
soluble, altamente txico. Su lavado resulta dificultoso.

23

El sulfato potsico no es responsable de salinizaciones en

condiciones naturales, limitndose a crear problemas all donde
se realice un mal uso de los abonos, generalmente en
invernaderos. En orden de toxicidad decreciente el sulfato
potsico es el menos txico: K2SO4, Na2SO4 Y MgSO4.
c) Carbonato y bicarbonato sdico La presencia de carbonato y
bicarbonato sdico indica unas condiciones fisico-qumicas
especiales, ligadas a procesos de alcalinizacin del suelo (ESP
> 15 %). Los suelos con Na2CO3 y NaHCO3 tienen pH superiores
a 9, pudiendo llegar a 12. Esta fuerte alcalinidad crea un medio
inadecuado para el crecimiento de la mayora de plantas.
Los efectos desfavorables del Na2C03 se dejan sentir a partir de
concentraciones del orden de 0.05 a 0.1 % de esta sal. El
bicarbonato sdico da lugar a unas condiciones menos
alcalinas y por consiguiente menos txicas.
d) Boratos El boro es un micronutriente cuyo intervalo de
concentraciones entre los lmites de carencia y de toxicidad es
24

muy reducido. Las deficiencias limitan los rendimientos y la

calidad de las cosechas, pero su exceso crea igualmente
problemas graves.
Las carencias en boro se presentan en suelos con rgimen de
humedad percolante, de pH cidos, mientras que las
toxicidades van asociadas a suelos de climas semiridos y
ridos.
En relacin con el agua de riego, puede haber riesgo de
toxicidad por boro en aquellos casos en que las
concentraciones de boro en el agua sean superiores a 0.3 mg
de boro por litro. Cuando esto suceda habr que tomar en
consideracin la tolerancia de la planta a regar.
En el agua del suelo el boro se presenta en forma de cido
brico (H3BO3), que es la forma en que se acepta es absorbido
por las plantas. La adsorcin del boro depende fuertemente del
pH del suelo. Aumenta con l para ser mximo en un intervalo
de valores de 8.5 a 9.0.
25

La adsorcin del boro en el suelo hace que la concentracin en

la zona radicular no vare de forma estrictamente proporcional a
como lo hace el agua de riego durante el crecimiento de la
planta.
Por el mismo motivo, la eliminacin de un exceso de boro por
lavado puede resultar difcil, y exigir ms agua que si no
existiesen estas interacciones. Los procesos de intercambioadsorcin y los de disolucin-precipitacin controlan, por
consiguiente el comportamiento delo boro.
Se ha descubierto, por otro lado, un antagonismo entre el calcio
y el boro, por lo que en suelos calizos ser menor la toxicidad
para un mismo contenido de boro. Esto puede interpretarse por
el hecho que el metaborato, inicialmente sdico, reacciona con
el calcio del agua del suelo para dar metaborato clcico, cuya
solubilidad es considerablemente menor. Este proceso puede
ser provocado aportando yeso y, de este modo, disminuir la
toxicidad del boro.
26

e) Nitratos. Los nitratos NaNO3 son raros en los suelos salinos.

Se han citado en desiertos muy ridos de Chile, Per, India. etc.
y son sales muy solubles y muy txicas. 2
Por tanto sern los carbonatos los primeros en precipitar,
seguidos del sulfato clcico y no sern considerados dentro del
concepto de sales solubles, concepto que se refiere a sales
muy solubles, concretamente empiezan a partir del carbonato
sdico.

27

De modo orientativo y cualitativo se puede considerar la siguiente

clasificacin:
PRESENCIA
CLASE
EN LOS SUELOS
SALINOS
Sdico
comn
Magnsico
comn
Cloruros
Clcico
raro
Potsico
baja
Sdico
comn
Sulfatos Magnsico
comn
Potsico
baja
Carbonato sdico
Suelos sdicos
Bicarbonato sdico
Suelos sdicos
Fuente: Porta et al, 1999

28

SOLUBILID
AD gl-1
264
353
400-500
elevada
f(t)
262
elevada
178
262

TOXICIDAD
PARA LAS
PLANTAS
+++
++++
++
+
++
++++
+
+++++
++++

Cuadro A.1. Cantidad necesaria de miliequivalentes de

diferentes sales para producir una solucin con una
presin osmtica de una atmsfera.
Sal
NaCl
CaCl2
KCl
MgCl2
Na2S
O4

Miliequivalent
es por litro
24
32
24
32
36

29

Cuadro A.2. Peso de las frmulas y pesos equivalentes de

algunos iones que se encuentran en la solucin del suelo.
Smbolo
qumico
o frmula
Ca+2
Mg+2
Na+
K+
Cl
SO 4

CO 3

HCO 3

NO 3
Al+3
Fe+2
Fe+3
Pb+2
Li+
Mn+2
Mn+4

PO 4
S=

Peso de la
frmula
(gr)
40.10
24.30
23.00
39.10
35.46
96.10
60.00
61.00
62.00
27.00
55.80
55.80
207.00
6.94
54.90
54.90
95.00
32.10

Peso
equivalente
(gr)
20.04
12.16
23.00
39.10
35.46
48.03
30.00
61.01
62.00
9.00
27.90
18.60
104.00
6.94
27.50
13.70
31.70
16.00

30

Nombre
Ion calcio
Ion magnesio
Ion sodio
Ion potasio
Ion cloruro
Ion sulfato
Ion carbonato
Ion bicarbonato
Ion nitrato
Ion aluminio
Ion fierro
Ion fierro
Ion plomo
Ion litio
Ion manganeso
Ion manganeso
Ion fosfato
Ion azufre

Cuadro A.3. Relacin entre el potencial osmtico y

conductividad elctrica de soluciones de NaCl y CaCl 2.
Potencial
osmtico
en
atmsfera
s
0.5
1.0
2.0
4.0
5.0
6.0
8.0
12.0

Conductivida
d elctrica
mmhos/cm a
25C
NaCl CaCl2
1.35
1.60
2.30
2.00
5.60
4.60
11.70 9.60
14.40 12.20
16.80 14.00
25.80 24.00
33.50 27.20

31