Informe n°2 hallar el porcentaje de materia organica

ANALISIS QUIMICO DE SUELO (PORCENTAJE DE MATERIAORGANICAPOR EL
METODO DE WALKLEY Y BLACK) Practica No
3
. CHEMICAL ANALYSIS OF SOIL (PERCENTAGE OF ORGANIC MATTER BY THE METHOD OF
WALKLEY AND BLACK) Practice No 3
Autores: Kenyi Nikol Rodríguez kenyinikol@gmail.com.
Coautores: Alejandra correa, Andrés Briceño y Juan Camilo Hernández
Universidad de los llanos “UNILLANOS”. Facultad de ciencias básicas e ingenierías. Ciudad
Villavicencio. Dpto. del META. Colombia. (2017).
Resumen.
En este laboratorio se utilizó un método analítico conocido como el método de walkley-black
el cual se basa en la oxidación del carbono orgánico (C.O) que contiene el suelo, con un
exceso de dicromato de potasio (K2Cr2O3), en medio fuertemente acido, con ácido
sulfúrico (H2SO4) Desde el punto de vista práctico, esta prueba se realiza pensando en la
explotación sostenible del suelo.
Palabras clave. Método de walkley- black, oxidación del carbono, medio acido
Abstract
In this laboratory an analytical method known as the walkley-black method was used,
which is based on the oxidation of the organic carbon (CO) containing the soil, with an
excess of potassium dichromate (K2Cr2O3), in strongly acid medium, with sulfuric acid
(H2SO4) from the practical point of view, this test is carried out with the sustainable
exploitation of the soil.
KEYWORDS.
Method of walkley- black, carbon occidation, acid medium
Introducción.
La materia orgánica representa, aproximadamente, el 5% en el volumen de un suelo ideal
(Buol & Hole, 1973). A pesar de ser un porcentaje relativamente pequeño, su presencia es
altamente importante en el crecimiento de las plantas, la sustentabilidad de los sistemas
agrícolas está muy relacionado con la presencia de carbono orgánico en el suelo, ya que
afecta o favorece el rendimiento sostenido de cultivos. (GERULIS, 2005)
Según el Soil Survey Laboratory [Laboratorio de Estudios de Suelos] (1995), este método
actúa sobre las formas más activas del carbono orgánico que posee el suelo y no produce

una oxidación completa de dichos compuestos, por lo que se deben hacer ajustes a los
resultados obtenidos en el laboratorio, cuando se quieren expresar en términos de
contenido de materia orgánica. (GERULIS, 2005)
Este método (METODO DE WALKLEY Y BLACK), adoptado masivamente por su
simplicidad, ha sufrido a lo largo del tiempo innumerables modificaciones (Tabatabai,
1996.). Las principales variaciones se orientaron a reducir el consumo de reactivos y a
mejorar el punto final en la titulación, respetándose la proporción dicromato/sulfúrico y el
tiempo de reacción. En cuanto a las modificaciones introducidas para mejorar el nivel de
recuperación del C.O se propusieron nuevamente el uso de fuentes externas de calor, a
riesgo de perder la simplicidad del método. (GERULIS, 2005)
Objetivos.
1. Determinar la cantidad de materia orgánica que hay en una muestra de suelo que se
ubicaba al lado de un cultivo de aromáticas en la universidad de los llanos utilizando el
método walkley black.
2. Hallar el % de carbono de la muestra de suelo utilizando la fórmula de walkley - black.
3. Aprender a reconocer un suelo con cierta cantidad de materia orgánica cuando se hace
la reacción de las soluciones observando el viraje que obtiene.
4. Aprender los conceptos utilizados y analizar para que sirven los suelos con poca materia
orgánica y los que tienen mayor materia orgánica en el campo biológico, agronómico y
ecológico.
Desarrollo y análisis de resultados
El procedimiento que se utilizó para llevar a cabo la determinación del análisis químico de
suelo en porcentaje de materia orgánica por el método de walkley r y black. Fue el siguiente:
1. .Se pesó en una balanza analítica 0.5g de suelo seco tamizado a 2mm o al tamaño
de la fracción requerida (dependiendo del color), ya que entre más oscuro es el
suelo, nos indica q tiene más materia orgánica y no es necesario poner una gran
cantidad, en cambio, si por el contrario presenta un color claro, debemos agregar
más por su poca materia orgánica.

(Fotografia tomada por Alejandra correa)
2 Se depositó la muestraen un Erlenmeyer de 250ml y se le adicionó 5ml de dicromato
de potasio 1N y 10ml de ácido sulfúrico concentrado se agitó y se dejó enfriar
durante 30minutos. Este paso se realizó con mucha precaución ya q la mezcla de
los reactivos reaccionó exotérmicamente.
Fotografía 1 Fotografía 2
En la fotografía 1 se observa el momento en el que se añadió ácido sulfúrico concentrado
y en la fotografía 2 el dicromato de potasio
(Fotografias tomada por Nikol Rodríguez)
3 Se dejó en reposo la reacción ya que al ser una reacción exotérmica el Erlenmeyer
se calentó, seguido de esto se diluyó con 50ml de agua destilada, se le agregó 5ml
de ácido fosfórico y 3 gotas de difenilamina

(Fotografia tomada por Nikol Rodríguez)
4 Se preparó un blanco, es decir, una mezcla de todos los reactivos mencionados,
pero sin suelo
(Fotografia tomada por Nikol Rodríguez)
.
5 Se tituló la mezcla inicial y el blanco con una solución de sulfato ferroso 5N, la
titulación se completó cuando se obtuvo un color verde esmeralda indicando el
carbono orgánico oxidado

.
(Fotografia tomada por Alejandra correa)
6 Para hallar el porcentaje de materia orgánica se aplicó la siguiente formula :
% de carbono Deficiencia de nitrógeno Constante1 (taza de mineralización) constante w alkley black
%𝑀. 𝑂 =
( 𝐵 − 𝑀) ∗ 𝑁 ∗ 𝑘 ∗ 𝑘2
𝑃𝑚
Masa de la muestra de suelo
M = Volumen de sulfato ferroso gastado en la titulación de la muestra.
M= 9.6ml o 9. 6𝑥10−3L
B = Volumen de sulfato ferroso gastado en la titulación del blanco.
B= 10.09ml o 0.1L
Pm = Peso de la muestra de suelo
Pm=0.05g o 0.5kg
%C = porcentaje de carbono orgánico
%C= 10.09% - 9.6% = 0.49% o 0.01𝐿 − 9.6𝑥10−3L= 4𝑥10−4
Este valor de materia orgánica es un indicador químico del suelo, porque a partir de este
valor se puede determinar el nitrógeno total, el nitrógeno disponible y se puede dar una

recomendación ya sea de un fertilizante orgánico y de uno químico, también se puede dar
una alternativa diferente a la utilización de estos fertilizantes como por ejemplo: en vez de
un fertilizante químico, se puede sembrar una leguminosa (son las plantas de grano) que
se utilizan para la rotación de cultivos y ayudan a una nitrificación del suelo por medio de la
raíz, dando un manejo más sostenible y agroecológico.
Se transforma el contenido de carbono orgánico a contenido de materia orgánica, en
porcentaje de materia orgánica (%M.O), mediante la relación:
%M.O = %C x 1.724
%M.O = 0.49% x 1.724 =0.84% de rango critico en materia organica, (esta por debjo de 2,
lo que quiere decir que es bajo).
Este rango no sirve par dar una recomendación de fertilizante, solo sirve para interpretar el
valor del rango critico.
Con este porcentaje bajo de materia organica hallado, podemos analizar que se puede
hacer una agricultura organica, como los abonos de estiercol, rotacion de cultivos e
incorporacion de abonos verdes,que ayudan a que el suelo tenga mejor fertilidad porque se
le esta proporcionando mas nutrientes, pero no nos dice cuanta cantidad de fertilizantes
debemos aplicar,para ello se hacen los siguientes calculos.
Aplicando el resultado de la formula seria:
%𝐶 =
(0.01𝐿−9.6𝑥10−3L)∗0.50𝑘𝑔∗0.003𝑘𝑔/𝐻𝑎∗102
0.5𝑘𝑔
= 1.124% de carbono
1.124%x1.724=1.93%rango critico de materia organica.
K= constantes, (para saber el valor de las constantes se debe tener en cuenta lo siguiente):
K1= taza de mineralización, (debemos tener en cuenta que las tazas de mineralización van
de 1% a 3%, como es una zona cálida tomamos el 3% y se divide en 100% dando como
resultado 0.003%, en la formula se reemplaza por 0.003kg de nitrógeno por Ha
K2=102 (constante de walkley – black)
La materia orgánica pasa por un proceso que se llama mineralización, para que los
nutrientes de la materia orgánica del suelo estén disponibles para las plantas, este proceso
es netamente biológico y lo realizan las bacterias nitrificantes, tanto las nitrozomonas como
las nitrobacteas, estos microorganismos comienzan a degradar la materia orgánica y se da
el pasode amonio a nitritos (realizado por las nitrozomonas)y por ultimo de nitritos a nitratos
(realizado por las nitrobacteas).Esto quiere decir que en este tipo de suelo que se escogió
para analizar hay gran cantidad de nitrobacteas, donde hay acumulación de nitritos, estos
nitritos son contaminantes y pueden llegar a ser tóxicos para las plantas.

Entonces la mineralización es el paso de formas complejas a formas simples, por ejemplo:
una forma compleja de materia orgánica son las proteínas y los aminoácidos, porque las
plantas no pueden tomarlos.
La forma en la que las plantas pueden tomar el nitrógeno contenido en la materia orgánica
es en las formas simples y a eso se le llama mineralización.
Nt= nitrógeno total
Para hallar el nitrógeno total se tomó el valor de materia orgánica y se dividió entre 20, esto
quiere decir que de 100% de materia orgánica el 20% es nitrógeno, pera saber la cantidad
de materia orgánica se debe tener en cuenta que esta se divide en tres rangos críticos que
son:
< a 2 bajo
2 a 3 medio
3 a 4 alto
En el caso de nuestra muestra, se considera que el tipo de suelo de donde se extrajo la
muestra es medio ya que no es una zona boscosaque pueda contener alta material vegetal
en descomposiciónque aporte nutrientes al suelo, pero si es lo suficientemente óptima para
algunos tipos de cultivos. Entonces consideramos que su rango es de 2.
Entonces: 0.84 ÷ 20% = 0.042% de M.O
Nd=nitrógeno disponible
Para hallar el nitrógeno disponible se toma el dato del nitrógeno total multiplicado por la
taza de mineralización, esta taza de mineralización va de 1 a 3, en el caso de las zonas
cálidas como el piedemonte llanero la taza de mineralización es de 3,
Entonces: 3 ÷ 100%=0.03% y 0.03% x 0.1%=0.003% de nitrógeno disponible
Después pasamos el resultado a kilogramo por hectárea, es decir ¿cuánto hay de nitrógeno
disponible en una hectárea?, para eso tomamos el peso del suelo que es igual volumen por
la densidad aparente, suponemos que la densidad aparente es de 1g/cc o 1ton/𝑚3 y el
volumen será: la muestra que tomamos fue a 20cm de profundidad eso en unidad de
volumen seria 2000𝑚3.
Entonces: 2000𝑚3 x 1ton/𝑚3 = 2000ton o 2´000.000kg
Los 2´000.000kg de peso del suelo corresponden al 100% del peso y queremos saber
cuánto corresponde esta fracción en peso.

Entonces:
2´000.000ton x 0.003%
100%
= 60kg/Ha de nitrógeno disponible.
Todo este proceso se hace para poder dar unas recomendaciones de manejo del sistema
de manejo de fertilización. En nuestro caso que nos estamos formando como biólogos,
vamos a suponer un cultivo requiere 150kg/Ha de nitrógeno disponible y el suelo, según los
cálculos que se sacaron contiene 60kg/Ha de nitrógeno disponible, el cual nos indica que
no tiene nitrógeno suficiente para suplir las necesidades del cultivo y que nos está faltando
90kg.
Entonces: requerimiento real= (150kg/Ha – 60kg/Ha) ÷ deficiencia de nitrógeno en el suelo,
(0.50kg o 0.5g dependiendo de las unidades de masa que se estén manejando.) que está
más o menos a la mitad, porque el nitrógeno se puede perder por muchas causas, como la
lixiviación, volatilización, por las altas temperaturas, sobre todo las formas que son
amoniacales como la urea; los fertilizantes a base de nitratos se pierden por lixiviación, por
procesos de desnitrificacion (reducción de nitratos), esto lo producen los mismos
microorganismos que se alimentan de los nitratos disponibles para las plantas reduciéndolo
a NO2, NO y N atmosférico, porque las bacterias son aeróbicas y si se encuentra en una
situación de anegamiento (cuando el suelo está muy saturado de agua) comienzan a tomar
el oxígeno de esa forma y el nitrógeno que generan se volatiliza.
Entonces: (150kg/Ha – 60kg/Ha) ÷ (0.50kg) = 180kg/Ha
Con este resultado, podemos afirmar que se necesitan 180kg de nitrógeno por Ha para
suplir las necesidades del cultivo, las formas de suplir este nitrógeno pueden ser por
fertilizantes o abonos orgánicos. Podemos suponer que vamos a utilizar urea. Para eso
vamos a suponer nuevamente que en 100kg de urea hay 46 kg de nitrógeno y se requieren
180kg de nitrógeno, la pregunta es: ¿Cuánto hay que usar de urea?
Entonces: 100kg ÷ 46kg= 191.3kg/Ha de urea es la que se necesita para suplir la
deficiencia de nitrógeno en el cultivo.
Definición y Conceptos
Difenilamina: es el compuesto orgánico con la fórmula (C 6 H 5) 2 NH. La difenilamina se
emplea en la industria farmacéutica, en la fabricación de explosivos y como pesticida. En el
laboratorio se utilizó como indicador de materia orgánica. (QUIMICOS, 2008).
Sulfato de hierro (II): es un compuesto químico iónico de fórmula (FeSO4) (QUIMICOS,
2008).
Lixiviación: Se llama así al fenómeno de desplazamiento de sustancias solubles o
dispersarles (arcilla, sales, hierro, humus) causado por el movimiento de agua en el suelo,
y es, por lo tanto, característico de climas húmedos. Esto provoca que algunas capas del
suelo pierdan sus compuestos nutritivos, se vuelvan más ácidas y a veces, también se

origine toxicidad. Por lixiviación pueden perderse grandes cantidades de fertilizantes porque
descienden a los horizontes inferiores del suelo, adonde no llegan las raíces de los cultivos.
(E, 1978).
Volatilización: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado sólido
al gaseoso, por aumento de la temperatura, sin pasar por el estado líquido intermedio.
(quimica/termino, 2017).
Conclusiones
- el porcentaje de carbono (%C) hallado con la formula se utilizó para multiplicarlo
por la constante de materia orgánica que arrojó como resultado 1.124% que nos
sirve para dar una recomendación de fertilizante. A diferencia de la materia orgánica
hallada con el porcentaje de volumen de las dos titulaciones que se tomó como el
porcentaje de carbono y se multiplico por la constante de materia orgánica dando
como resultado 0.84%, este método nos indica únicamente en que rango critico se
encuentra el suelo en cuanto a metería orgánica y no sirve para dar una
recomendación de fertilizantes, en ambos casos la materia orgánica fue baja ya que
su rango critico fue menor a dos con lo que podemos afirmar que se trata de un
suelo arcilloso arenoso.
- En el campo de la biología es importante tener conocimiento de la materia orgánica
porque sirve como indicador para medir la degradación de los suelos con respecto
al tiempo, tiene que ver con los diferentes tipos de ecosistemas, en el caso de los
sistemas de monocultivos, estos son muy diferentes a los sistemas agroforestales,
de sabana o de bosque, pero también son considerados ecosistemas.
- Los factores que degradan la materia orgánica son el tipo de manejo como la
labranza convencional, la erosión, la lluvia con el arrastre de partículas, las
correntias, etc.
Bibliografía
Buol,S.W.,&Hole,F.D.(1973). SoilGenesisand Classification (Firstedición). State UniversityPress.:
IA: Iowa.
E, B. (abril de 05 de 1978). glosario de consrvacion desuelos.Obtenidode Soil Quality.Vocabulary:
http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Lixiviac.htm
GERULIS, J. (2005). ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY. En WILEY, AMINES, AROMATIC.
EE.UU: P.F. VOGT.
quimica/termino, g. (24 de 03 de 2017). glosario quimica/termino. Obtenido de glosario:
http://glosarios.servidor-alicante.com/quimica/volatilizacion

QUIMICOS,S.P.(5de ocyubre de 2008). Información deProfesionesy ProductosQuimicos.Obtenido
de Información de Profesiones y Productos Quimicos:
http://profesionseg.blogspot.com.co/2008/10/usos-de-las-aminas-aromaticas-la.html
Tabatabai, M. (1996.). Soil Organic Matter: Analysis and Interpretation. American Society of
Agronomy. Madison, WI.
Minerales reconocidos por la Asociación Mineralógica Internacional (IMA)
-

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