UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS INFORME DE LABORATORIO

Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería Geología y suelos

Biología tropicales

DETERMINACIÓN DE ALUMINIO INTERCAMBIABLE

Chemical analysis of soils (determination of exchangeable

aluminum)

¹María, F., Galindo-López (3817); ¹María, M., Niño-Moreno (3946), ¹Elizabeth, Salas-
Bohórquez (3830); ¹Javier, D., Palacios-Guzmán (3623); ¹Leidy, N., Sanabria-Ardila
(3847).

¹Estudiante Biología, Universidad de los Llanos de los Llanos.

RESUMEN

De acuerdo a la presente práctica de laboratorio de suelos, en cuanto el análisis

químico de suelos fue necesario conocer los métodos más comunes para analizar la
determinación de aluminio intercambiable presente en suelos, se utilizó una solución
de KCl 1N para lavar la muestra y así poder establecer la cantidad determinada de
aluminio intercambiable que tiene la muestra de suelo, este tipo de acidez es la más
importante en suelos con pH mayor a 6 (<6) porque después de este valor empiezan a
aumentar los valores de solubilidad de aluminio de forma exponencial.

Palabras claves: pH, solubilidad, aluminio, suelo, acidez.

ABSTRACT

According to the present soil laboratory practice, in the chemical analysis of soils it was
necessary to know the most common methods to analyze the determination of
exchangeable aluminum present in soils, a solution of 1N KCl was used to wash the
sample and thus to establish the amount of exchangeable aluminum that has the soil
sample, this type of acidity is the most important in soils with pH higher than 6 (<6)
because after this value the values of aluminum solubility increase exponentially.

Key words: pH, solubility, aluminum, soil, acidity.

INTRODUCCION

El análisis del suelo es una herramienta muy importante para evaluar o evitar balances
de nutrientes. Los suelos son la fuente de doce de los diecisiete nutrientes vegetales
esenciales y pueden ser visto como proveedores de nutrientes a las plantas. Las
plantas absorben nutrientes disponibles, que pueden ser abastecidos de nuevo
mediante la adición de fertilizantes. (Sandra Jimenez,2013)
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En ocasiones un suelo con un PH con tendencia a ácidos y demás con presencia de

concentración de aluminio (Al 3 +), el desarrollo de los cultivos se ve limitado, pues ya
que a presencia del aluminio no permite que las raíces de cultivos se desarrollen,
limitando así el desarrollo y el crecimiento de la planta, y con ello limitando el
rendimiento que se puede alcanzar con el balance de nutrientes. Pues solo con el
análisis se determine el PH buffer, que es un parámetro para realizar cálculos de
encalado, para no hacer un sobre encalado se ajusta por la CIC, capacidad de
intercambio catiónico, resultados que se emiten en el análisis de suelos. (Sandra
Jimenez,2013)

La concentración de Al +3 en suelos con un pH menor de 5, se encuentra en el rango

de 10 – 100 M. en suelos minerales de ecosistemas forestales, la concentración de
Al+3soluble puede alcanzar valores cercanos la 1000 M. los suelos ácidos
comprenden el 40 % de la superficie cualitativa en el mundo. (Sandra Jimenez,2013)

El origen del aluminio de suelo. La meteorización de los componentes del suelo

permite la liberación de iones de Al+3ª partir de la red de los silicatos de arcilla.
(Sandra Jimenez,2013)

El proceso de meteorización de los silicatos de aluminio de arcillas tiene como

resultado la aparición de iones H+ los cuales pueden tener dos posibles orígenes:
*provenientes de las cargas – permanentes producidas por la sustitución isomórfica de
un elemento como el Al+3. * Disociación de iones H+ en los grupos OH-. (Sandra
Jimenez,2013)

Algunos monómeros resultantes de las reacciones de hidrolisis de los compuestos de

aluminio han sido reconocidos como fitotoxicos. El A(OH) 2.5 es el compuesto de
aluminio que tiene el efecto más nocivo sobre el desarrollo de Triticum aestivum,
mientras que el Al+3.6 H2O y Al (OH) 2+4 son los compuestos que más daño
ocasionan a las plantas. (Sandra Jimenez,2013)

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MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALES

 Balanza
 Potenciómetro (pH-metro)
 Muestra de suelos
 Varilla de vidrio para agitación
 Frasco lavador de plástico
 Probeta graduada de vidrio 50 ml
 Vaso de precipitados de 100 ml
 Toallas de papel

METODO

 Se midieron 20 ml de suelo y se transfirieron a un vaso de 50 ml.

 Se añadieron 20 ml de agua doblemente desionizada o destilada.
 Se agitó la suspensión aproximadamente 30 segundos y se dejó en reposo por 1 hora.
 Una vez calibrado el potenciómetro con las soluciones amortiguadas, se procedió a
determinar el pH de la muestra de suelo.

Los iones de hidrógeno participan en la mayoría de las reacciones químicas en el agua y el

suelo. La concentración de los iones de hidrogeno (y por lo tanto, el pH) influye en la solubilidad
de los fertilizantes, las formas iónicas de los elementos (por ejemplo, PO4-3 vs H2PO4-), la
disponibilidad de los nutrientes a las plantas, la estabilidad de los quelatos etc.

Un agua o una solución del suelo con un pH demasiado alto, puede resultar en deficiencias de
nutrientes, principalmente de micro-nutrientes, como el hierro. Mantener el pH del agua de riego
por debajo de 7,0 es también importante para prevenir las obstrucciones de emisores, debido a
la precipitación de sales.

Por otra parte, un pH demasiado bajo, podría dar lugar a la toxicidad de los micro-nutrientes y
daños al sistema radicular de la planta.

El rango deseable del pH en la zona en la zona radicular para la mayoría de las plantas es entre
5.5 a 6.5. Por lo tanto, muchos agricultores deben añadir un ácido al agua de riego, para bajar el
pH del agua.

Determinación intercambiable de aluminio

MATERIALES

 Muestra de suelo
 Balanza
 Erlenmeyer 100 ml
 Bureta
 Soporte universal

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METODO

 Se pesaron 10 g de suelo
 Se vertieron en un Erlenmeyer y se agito por 30 minutos con 40 ml de cloruro de potasio
 Se filtra al vacío en un Erlenmeyer
 Se titula con NAOH 1.0 en presencia de fenolftaleína como indicador
 Realizamos las operaciones correspondientes

La determinación de la acidez intercambiable se basa en el uso de una sal neutra como el

Cloruro de Potasio (KCl) con un ión desplazante (K+) el cual provoca que los iones ácidos
(Aluminio (Al+) e Hidronios (H+) pasen a la solución. Esta acidez es luego titulada con una
solución básica, de modo que la cantidad de acidez será igual a la cantidad de base usada entre
los puntos de neutralización con fenolftaleína. En otros procedimientos para determinar la
cantidad de acidez que corresponde al Aluminio, se procede a realizar una retrotitulación con
una solución ácida. En este caso, se añade Fluoruro de Potasio (KF) al 4 % para disolver los
hidróxidos de aluminio (Al(OH)3) formados previamente, los cuales, luego de la reacción, liberan
iones hidroxilo (OH-) al medio que son titulados con ácido clorhídrico (HCl)

RESULTADOS

Figura 1. Peso del suelo

Figura 2. Agitador
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Figura 3. Suelo con pH <5.5

La acidez intercambiable, es la acidez que está asociada al AL3+, y al Al (OH) y Se

establece determinando la cantidad de aluminio intercambiable que tiene el suelo al
lavarlo con una solución de KCl; este tipo de acidez es la más importante en suelos que
tiene pH <5.5 ya que a partir de este valor empieza a aumentar la solubilidad de aluminio
de manera exponencial.

TABLA I. Recolección de datos para la determinación de aluminio intercambiable en el suelo.

Aluminio
Vol Concentración PM
intercambiable
NaOH NaOH (N) (g)
(meq/100g)
(ml)

0,3 0,1 10,0 0,30

Con los datos de la tabla I, se calcula el porcentaje de aluminio intercambiable en el suelo

de la muestra colectada en la Universidad de los Llanos. Para ello fue necesario realizar
la siguiente ecuación:

(𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻) ∗ (𝑁 𝑁𝑎𝑂𝐻) ∗ 100

= 𝑚𝑒𝑞⁄100𝑔 (E C 1)
𝑃𝑀

DONDE V: volumen gastado en la muestra

N: concentración en normalidad de hidróxido de
sodio PM: peso de la muestra

Reemplazando los datos en la ecuación 1 tenemos:

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(0,30𝑚𝑙) ∗ (0,1𝑁) ∗ 100

10,0𝑔 = 0,30 𝑚𝑒𝑞⁄100𝑔

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ANALISIS DE RESULTADOS

El análisis de suelos es una de las herramientas más útiles para el diagnóstico de la

fertilidad de los suelos. En el caso de la acidez, mediante este procedimiento es
posible detectar su presencia y a su vez generar una recomendación para solventar
adecuadamente el problema. (Jaramillo, 2017).
A los suelos ácidos pertenecen aquellos suelos que presentan valores de pH menores
a 6.5; este tipo de suelos es muy importante en Colombia pues, según datos del IGAC,
reportados por Jaramillo et al (1994), más del 85 % del área del país está ocupada por
suelos de este grupo de reacción. (Jaramillo, 2017).

En los resultados en la (tabla1) de aluminio intercambiable, se encontró una relación

muy baja, ya que está en un 0,30 meq/100g AI; La acidez intercambiable existente en
el suelo es mínima. (Jaramillo, 2017).
Esta información nos sirve para determinar las condiciones específicas del suelo como
la predicción de fertilidad del suelo que pueden ser mejoradas mediante adición de
enmiendas y prácticas de cultivo. No todos los suelos son iguales por su origen y por
los elementos que contribuyen a la meteorización y su transformación. Esto dependerá
de la zona, clima y temperatura del lugar donde se encuentre el suelo. (Jaramillo,
2017).
Es de gran importancia resaltar que le exceso de aluminio disponible soluble (Al+3) es
tóxico para las plantas. Se requiere de muy poco Al+3 en solución en el suelo para
causar cualquier daño. (Jaramillo, 2017).

Se han generalizado tres criterios para considerar al aluminio como un problema en el

suelo:
Cuando se presentan en el suelo, valores superiores a 2 meq de aluminio
intercambiable; cuando el porcentaje de saturación de aluminio, en relación con los
cationes intercambiables, es mayor que 25; (3) si la relación (Ca+Mg+K)/Al es menor o
igual que uno. En cualquiera de estos casos es necesaria la implementación de algún
correctivo con el fin de reducir el efecto tóxico del aluminio para las plantas. (Jaramillo,
2017).
La aplicación de abonos verdes presenta una gran efectividad en la reducción de los
efectos tóxicos del aluminio en suelos ácidos. El ácido fúlvico es uno de los
compuestos que con mayor efectividad reduce la fitotoxicidad del aluminio, por su
capacidad para formar complejos con monómeros y polímeros del elemento (Jaramillo,
2017).

Finalmente, cuando el pH es mayor a 5, hay Al en forma insoluble y, por eso, no afecta

a la planta. Usualmente en los suelos ácidos puede reducirse la capacidad de
absorber fosforo y llegar a ser tóxicos. Para evaluar esta medida, hay que tener en
cuenta el cultivo que se piensa plantar en el suelo que se estudia, pues cada planta
tiene un valor de pH óptimo y un rango de tolerancia para su desarrollo,
agronómicamente la mayoría de elementos esenciales y de cultivos se comportan bien
a pH entre 5.5 y 6.7 y que probablemente el pH óptimo está entre 6.2 y 6.5. El ICA
(1992) reporta algunos rangos de tolerancia de pH para algunas plantas de cultivo así:

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- Plantas con rango entre 4.8 y 5.5: Piña, yuca, papa y pastos gordura, braquiaria y
puntero.
- Plantas con rango de pH entre 5.6 y 6.4: Arroz, maíz, tomate, trigo, fríjol.
- Plantas con rango de pH entre 6.5 y 7.3: Alfalfa, trébol, algodón, coliflor, caña de
azúcar. (Jiménez, 2013)

CONCLUSIONES

 En casos de pH alto es necesaria la implementación de algún correctivo con el fin

de reducir el efecto tóxico del aluminio para las plantas, en nuestro caso específico
no es necesario ya que el valor de aluminio intercambiable en la muestra de
nuestro suelo es baja. (Jiménez, 2013)

 Las interacciones químicas derivadas de la acidez repercuten sobre la fertilidad del

suelo, por alterar su equilibrio iónico e inhibir en diferente grado la absorción de
importantes nutrientes, como calcio, magnesio y fósforo. (Jiménez, 2013)

 Además del pH del suelo y el total de aluminio presente en él, el tipo y cantidad de
arcilla en el suelo y la materia orgánica de éste, pueden afectar la disponibilidad
del aluminio intercambiable. (Jiménez, 2013)

 Las prácticas de manejo que conllevan al mejoramiento químico de suelos

afectados en diferente grado por problemas de acidez deben contemplar el uso de
materiales de encalado teniendo en cuenta que todos los materiales de encalado
difieren en su capacidad de neutralizar la acidez del suelo. (Jiménez, 2013)

 Nuestra muestra de suelo tiene un nivel de aluminio intercambiable bajo y en base

de esto podemos deducir que las plantas o cultivos que estén en el no corren
riesgos por efectos tóxicos del mismo, además si nuestro suelo no llega a tener
otro tipo de problemas este dato nos muestra que en nuestro suelo hay un buen
grado de fertilidad. (Jiménez, 2013)

 Los suelos básicos de Colombia presentan bajo contenido de materia orgánica y

de fósforo disponible, así como deficiencia de elementos menores, excepto Mo;
dependiendo de situaciones particulares, también pueden presentar toxicidad con
sales y/o con Na y fuerte deterioro de sus propiedades físicas. (Jiménez, 2013)

 El pH es el que indica en una solución que tan acida, básica o neutra se encuentra,
dependiendo de dicha concentración y los indicadores utilizados para estandarizar
o titular. (Jiménez, 2013)
 A nivel de laboratorio, la determinación de pH es importante ya que nos indica los
problemas de bases que se puedan presentar el suelo a nivel de cultivo. (Jiménez,
2013)

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Jiménez. S. 2013. Aluminio. Recuperado de: https://prezi.com/nk0of3qzcgn5/aluminio-

intercambiable/

Jaramillo, D. (2017). INTRODCCIÓN A LA CIENCIA DEL SUELO. [Online] Available

at: http://www.bdigital.unal.edu.co/2242/1/70060838.2002.pdf

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