Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicio Noº 213 Unidad de Educación Media Superior Tecnológica Industrial y de Servicios. Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicio Número 213. Submódulo: Emplea técnicas clásicas de análisis cuantitativo. Integrantes: Chiu Hernández Ana Paola, Cuevas Hernández Daniela, Hernández Villalobos José Olaguibert, Lau Gutiérrez Daniel Alejandro, Mendoza Valdivieso Ana Silvia, Martínez Sánchez Johan Leonardo y Vásquez Facundo Sebastián de Jesús. Grado y Grupo: 4to. Semestre, grupo “H”. Docente: Jesús Adriel Jáuregui Maldonado. Lugar y fecha: Minatitlán, Veracruz. 24 de Febrero del 2020. Nombre de la práctica: Determinación gravimétrica de humedad del suelo. 1 Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicio Noº 213 CONTENIDO Introducción: La presente practica de laboratorio se llevó a cabo mediante análisis gravimétricos, nos referimos a estos como aquellas clases de técnicas de laboratorio utilizadas para determinar la masa o la concentración de una sustancia midiendo un cambio en su respectiva masa, usualmente el químico o sustancia que estamos tratando de cuantificar suele llamarse el analito. Estos análisis son empleados para responder cuestiones tales como: concentraciones del analito en la solución y la pureza de nuestra mezcla, además de la posibilidad que nuestro analito puede ser un sólido o estar en solución. Para nosotros analizar estos cuestionamientos estuvo enfocado confines de determinación de los porcentajes de humedad de suelos, ya sea vírgenes o fertilizados, según la muestra dada y tomada. Por tanto, tuvimos que emplear técnicas de muestreo para recolectar nuestro analito a analizar, con esto nos referimos con que se tuvo que tomar porciones pequeñas del terreno (todo) para obtener un analito (muestra) más representativo, y posteriormente triturarlo, homogenizarlo y tamizarlos según sea el caso para su futuro análisis de humedad. El método gravimétrico es el único método directo de medición de la humedad del suelo. Dicho método consiste en tomar una muestra de suelo, pesarla antes y después de su desecado y calcular su contenido de humedad. La muestra de suelo se considera seca cuando su peso permanece constante a una temperatura de 105'C. Se han construido numerosos tipos de equipo de muestreo, así como hornos de secado y balanzas especiales, para ser utilizados con este método. El método gravimétrico es el más exacto para medir el contenido de humedad del suelo y resulta necesario para calibrar el equipo utilizado en los demás métodos. Sin embargo, no puede usarse para obtener un registro continuo de la humedad del suelo de un lugar determinado, porque es necesario extraer muestras del suelo para su análisis en el laboratorio. Fundamento: El suelo, desde el punto de vista hidrológico, es un depósito o almacén de agua cuya capacidad para retenerla y contenerla depende de sus propiedades físicas, como la textura del suelo, la estructura del suelo, densidad real o peso específico real, porosidad y permeabilidad. En el campo de aplicación, uno de los usos de la gravimetría es el del análisis fisicoquímico del suelo, mediante este método se pede determinar la cantidad de humedad contenida en él. Objetivo: Determinar el porcentaje de humedad de suelos. Materiales y reactivos: Balanza analítica o granataria. Estufa. Desecador Crisol Pinzas para crisol Muestra de suelo húmedo. 2 Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicio Noº 213 Procedimiento: Para peso constante, antes de realizar la gravimetría: 1. Se lava el crisol de porcelana y todo el material a utilizar, y se seca. 2. Posteriormente se pesa en la balanza analítica. 3. Se lleva a la estufa de secado con ayuda de las pinzas de crisol, luego de 15 minutos a 120°C, se saca de la estufa e inmediatamente se pasa al desecador, se transporta el desecador completo hasta la balanza analítica y se espera 10 minutos. 4. Se saca el crisol y se pesa en la balanza analítica. 5. Inmediatamente con ayuda de las pinzas para crisol se pasa al desecador, luego se transporta a la estufa de secado. Luego de otros 15 minutos en la estufa se transporta en el desecador hasta la balanza analítica y esperamos 10 minutos. 6. Se saca el crisol y se pesa en la balanza analítica. 7. Repetimos el procedimiento hasta obtener el peso constante. Para gravimetría, posterior al peso constante: 1. Se toma el crisol vacío y se mete al desecador por unos minutos, posteriormente con ayuda de las pinzas se saca y se pesa hasta que llegue a el peso exacto del peso constante obtenido previamente. 2. Luego se añade la muestra de suelo previamente tamizada y se pesa nuevamente. 3. Se lleva la muestra con ayuda de las pinzas de la estufa a una temperatura aproximadamente de 105 °C durante al menos 30 minutos. 4. Luego se pasa el crisol de la estufa el desecador y se deja que alcance la temperatura ambiente aproximadamente 20 minutos, con la intención de que la muestra no recupere humedad del ambiente. 5. Por último se saca el crisol del secador e inmediatamente se pesa la muestra y se saca. 6. Luego se hacen los cálculos necesarios lo cual se representa como: % Humedad= peso 1- Peso 2/Peso (100) Observaciones: 1) El peso constate obtenido fue de 22.87 g. 2) La muestra tomada pertenece a la zona de tierra virgen, la cual era tierra sin tratar, simplemente seccionada. Esta muestra es una mezcla de varias secciones del total, esto se hace para obtener una muestra totalmente representativa de todo el suelo analizado. 3) Se limpió la muestra de factores indeseados como lo eran fragmentos de hojas o piedras para tener una muestra más pura con el compuesto de interés. El método utilizado fue la tamización. 4) Debido a una falla eléctrica, se requirió uso de una balanza granataria, cambiando considerablemente los pesos obtenidos en el peso constante por la balanza analítica. Por practicidad, se tomarán estos pesos para realizar los cálculos. Peso constante de crisol: 20.85 gr. Peso de crisol más muestra húmeda: 25.85 g 3 Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicio Noº 213 5) Después de obtener los pesos, se procedió al secado de la muestra. En esta etapa se dejó el crisol con muestra por alrededor de 25 minutos a una temperatura de 110 °C para cerciorarse de la volatilización total del agua en la muestra. 6) Una vez secada la muestra se dejó en el desecador durante unos minutos para deshacerse de humedades posibles que sigan en la muestra. 7) Cuidadosamente, se retiró del desecador la muestra seca y se pasó a pesar en la balanza granataria, el peso final obtenido fue de 25 gr exactos, habiendo entonces reducido .85 g de analito o humedad. 8) Se procedió a realizar los cálculos pertinentes para conocer el porcentaje de humedad en la tierra virgen. Cabe destacar que este porcentaje puede variar en comparación a otros equipos, debido a que cada equipo tomo muestras de secciones diferentes y hubo errores en la ejecución de la práctica y la falta de instrumento de precisión alta como la balanza analítica es muy notorio. Imagen referente a la observación 1. Imagen referente a la observación 2. Imagen referente a la observación 2. Imagen referente a la observación 3. Imagen referente a la observación 4. Imagen referente a la observación 5. Imagen referente a la observación 6. Imagen referente a la observación 7. Cálculos: %Humedad= 𝑷𝟏−𝑷𝟐 𝑷 (𝟏𝟎𝟎) P1: Peso del crisol más muestra húmeda. P2: Peso del crisol más muestra seca. P: Peso de la muestra seca. %Humedad= P1: 25.85 g P2: 25 g 𝟐𝟓.𝟖𝟓𝒈−𝟐𝟓𝒈 𝟒.𝟏𝟓 𝒈 (𝟏𝟎𝟎)=20.48% de humedad. 4 Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicio Noº 213 P: 25 g – 20.85 g= 4.15 g Porcentaje: 20.48% de humedad. Resultados: Se obtuvo una muestra seca de 4.15 gr, con un porcentaje de humedad de 20.48% tras todo un procedimiento en el que se volatilizó el agua existente en la muestra. Estos resultados están basados en los datos obtenidos con ayuda de la balanza granataria, por lo que de haberse hecho en balanza analítica, este resultado variaría. En la foto se puede observar los 25 gramos obtenidos de la pesada final de la muestra seca y con el analito cuantificado. Conclusión: La gravimetría por volatilización es uno de los métodos clásicos más sencillos y eficientes para determinar un factor tan importante como lo es la humedad, este factor es importante en la industria debido a que puede marcar la diferencia entre si un producto cumple las normativas o no cumple con la calidad solicitada; es también muy versátil, pues puede aplicarse en productos industrializados como los alimentos, fármacos y compuestos químicos hidratados hasta la determinación de humedad en los suelos, como lo fue en este caso. El objetivo de la práctica se cumplió, pues al final se pudo cuantificar el porcentaje de humedad presente en una sección de tierra virgen. En el proceso se cometieron errores y se presentaron dificultades, pero al final se concretó el objetivo. Bibliografía: Radulovich, R. (2009). Método gravimétrico para determinar in situ la humedad volumétrica del suelo. Agronomía costarricense. Introducción al análisis gravimétrico: gravimetría por volatilización (artículo) | Khan Academy. (s.f.). Recuperado 27 febrero, 2020, de https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-reactions-stoichiome/limitingreagent-stoichiometry/a/gravimetric-analysis http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/012406/Cap15.pdf 5
