Universidad de Chile
Facultad de Ciencias
Departamento Química Ambiental
Curso de Contaminación de Suelos
Informe de laboratorio Nº 4:
“ÍNDICE DE ADSORCIÓN
DE FÓSFORO EN SUELOS”
NOMBRE. Lucero Paredes R.
PROFESORA: Sylvia Copaja.
AYUDANTE: Roxana Tessada.
FECHA DE REALIZACIÓN: 6 SEPTIEMBRE 2007
INTRODUCCIÓN
La adsorción de fosfatos, indican que estos iones en solución reaccionan con las partículas del
suelo. Esta propiedad, se ha investigado últimamente, en los suelos volcánicos (andosoles), que poseen
excelentes propiedades físicas, pero son en general, de baja fertilidad química, debido principalmente a dos
factores limitantes, una alta retención de fósforo y la acidificación. La alta retención de fósforo se debe
mayoritariamente a reacciones de adsorción específica por formación de complejos de esfera interna con
aluminio, hierro y manganeso de la superficie de los minerales de arcilla con carga variable y de óxidos
cristalinos y no cristalinos1.
La adsorción de fósforo se mide agitando muestras de suelo con una solución de fosfato de
concentración conocida, determinando el cambio de concentración y calculando los fosfatos adsorbidos.
Ahora, cuando la medición se determina agregando una sola concentración de solución fosfato, se obtiene
el índice de retención o adsorción.
Este índice de adsorción, se puede definir como la cantidad de fosfato adsorbido por los suelos, la
que se expresa en porcentaje de adsorción de P2O5.
Para la cuantificación del fósforo (que se encuentra en forma de fosfatos P2O5) que queda adsorbido
por los suelos, se usan métodos colorimétricos (o espectrofotométrico). Este método está basado en la
medición espectrofotométrica de la absorbancia de soluciones de color amarillo, las que se obtienen por la
formación de un complejo de fósforo y vanadomolibdato, en medio ácido.
Las reacciones que ocurren se pueden describir como: El fosfato presente en el suelo reacciona en
condiciones ácidas con vanadomolibdato para dar ácido vanadomolibdofosforico. El color amarillo es
proporcional a la concentración de fosfato que está presente en la solución que se torna de color amarillo,
que se lee colorimétricamente.
- REACCIÓN SOLUCIÓN ESTÁNDAR:
ibdato ácido vanadomol
solución P vanadomol medio ácido
ibdatofosforico
transparente amarillo
- REACCIÓN SUELO:
suelo solución P suelo - Padsorbido Pen solución
Pen solución vanadomolibdato ácido vanadomolibdatofosforico
m edio ácido
transparente amarillo
Objetivo:
- Determinar el % de retención de fósforo de los suelos analizados, mediante método colorimétrico de
vanadomolibdato.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Materiales:
- 5 g de suelo facultad (calicata C-1) y 5 g - Tubos de centrifugado.
de suelo santa Bárbara. - Matraces de aforo de 25 mL.
- Solución de 1000 mg/L de P. - Pipetas plásticas.
- Ácido nítrico vanadomolibdato. - Espectrofotómetro.
- Agua desionizada. - Celdas plásticas.
- Frascos plásticos con tapa. - Parafilm.
- Agitador. - Bureta.
- Centrifuga.
2. Metodología:
a. Curva de calibración:
- Se preparar las siguientes soluciones, aforando cada solución a 25 mL:
Tabla Nº 1. Preparación de soluciones para la curva de calibración.
Solución Concentración Volumen (mL) de Volumen (mL) de agua % retención de P
de solución (mg/mL) solución P 1000 mg/L Desionizada (asignado)
1 0 0 25 100
2 200 5 20 80
3 400 10 15 60
4 600 15 10 40
5 800 20 5 20
6 1000 25 0 0
b. Medida de retención:
- Se pesan 5 g de suelo Facultad (calicata C-1) y 5 g de suelo Santa Bárbara y agregar a frascos
plásticos con tapa.
- A cada frasco con suelo, agregar 25 mL de una solución de P 1000 mg/L. Luego agitar durante 2
horas.
- Trasvasijar el contenido del frasco a tubos de centrifugado y centrifugar por 15 minutos.
- Usando los extractos obtenidos por centrifugación y las soluciones obtenidas de la tabla Nº 1,
preparar nuevas soluciones, de acuerdo a tabla Nº 2:
Tabla Nº 2. Preparación de Estándares y muestras.
Solución Volumen (mL) de Volumen (mL) de ácido Volumen (mL) de
solución a medir Nítrico vanadomolibdato agua desionizada (*)
1 1 19 5
2 1 19 5
3 1 19 5
4 1 19 5
5 1 19 5
6 1 19 5
Extracto suelo calicata C1 1 19 5
Extracto suelo santa bárbara 1 19 5
(*) Volumen de agua necesario para aforar a 25 mL.
- Dejar reposar las soluciones por 30 minutos para que se produzca la formación del color amarillo.
- Luego leer la absorbancia a 466 nm.
- Determinar el % de retención de fósforo de los suelos analizados, mediante la construcción de la
curva de calibración de Absorbancia versus % retención de P.
RESULTADOS
De la medición de la absorbancia a 466 nm de los extractos y estándares, se obtuvieron los
siguientes resultados:
Tabla Nº 3. Absorbancia obtenidas para los estándares y extractos.
Solución Absorbancia medida a 466 nm
1 0
2 0,152
3 0,297
4 0,424
5 0,570
6 0,715
Suelo facultad 0,637
Suelo santa bárbara 0,270
Con las absorbancias de las 6 primeras soluciones (de la tabla Nº 3), y según su % de retención (de
la tabla Nº 1), se construye una curva de calibración.
0,8
0,7 Cuya regresión lineal dio la siguiente
valores experimentales expresión:
0,6 regresión lineal
y 0,714 0,007 * x
Absorbancia (a 460 nm)
R 2 0,9995
0,5
0,4
0,3 Donde y = absorbancia y x= % retención de P.
0,2
0,1
0,0
-0,1
0 20 40 60 80 100
Indice de retención de P en suelos (%)
De acuerdo a ello, se determina el % de retención de P de cada extracto de suelo. Lo que se tiene:
0,714 - 0,637
- Suelo Facultad (calicata C-1) = % Retención de P 11 %
0,007
0,714 - 0,27
- Suelo Santa Bárbara = % Retención de P 63,43 %
0,007
Se observa que el suelo Santa Bárbara posee un mayor porcentaje de retención de fósforo que el suelo
facultad.
DISCUSIONES
El suelo Santa Bárbara retiene una mayor cantidad de fosfatos que el suelo facultad (casi seis veces
más), debido a que el suelo Santa Bárbara es de origen andosol y posee grandes cantidades de óxidos de
carga variable, los que hacen adsorber mayores cantidades de fosfatos.
De acuerdo a esto, se puede decir que el suelo facultad (calicata C-1) posee muy bajas cantidades
de óxidos de carga variable, ya que este suelo retiene solo el 11% de fosfatos que ingresan al suelo.
El método colorímetrico con ácido vanadomolibdato resultó bueno para la determinación del índice
de retención de P, ya que la curva de calibración obtenida tiene una correlación sobre el 99% de los datos.
El color obtenido (tanto por las soluciones estándares como por los extractos de los suelos), es
proporcional a la cantidad de fósforo presente en la solución de la muestra, por ende al realizar la
correspondiente curva de calibración, se obtiene que a mayor absorbancia, mayor es la cantidad de fósforo
contenido en la solución (mayor color), y por ende menor es la cantidad de P retenido y menor entonces es
el índice de retención y viceversa.
CONCLUSIONES
- Un suelo que tiene una mayor cantidad de óxidos de carga variable en su composición, poseen una
mayor capacidad para retener fosfatos.
- El índice de adsorción de P en el suelo facultad (calicata C-1) es de 0,11, es decir, sólo adsorbe un
11% del total de P que entra al suelo.
- Mientras que el índice de adsorción de P del suelo Santa Bárbara es de 0,63, ya que adsorbe un
63% del P agregado a dicho suelo.
- Los suelos volcánicos adsorben mayor cantidad de P que los suelos catalogados facultad, por ende
el suelo facultad (calicata C-1) tiene muy pocas cantidades de óxidos de carga variable.
REFERENCIAS
1
- http://www.inia.cl/platina/investigacion/congresos/docs/2006/2006-01-sadzawka.pdf
- Apuntes de clase curso Contaminación de Suelos 2007. Sylvia Copaja.