CAPITULO IV

Análisis de aguas para el riego [59].

Se determinan las substancias sólidas en disolución, aniones, clo-ruro, sulfato, bicarbonato y carbonato y cationes calcio y magnesio.

El sodio se calcula por diferencia entre aniones y cationes.Para hacer la combinación hipotética, se relacionan el calcio y

magnesio con los aniones en el siguiente orden: bicarbónico, sulfúricoy clorhídrico. Después se expresan los aniones remanentes, incluyen-do el carbónico en las correspondientes sales de sodio.

SUBSTANCIAS SÓLIDAS EN DISOLUCIÓN.

Se deja la muestra del agua en reposo hasta que se han deposita-do todas las materias en suspensión y, si es necesario, se filtra hastaobtener un líquido completamente claro.

Evaporar a sequedad 100-250 C. c. en una cápsula de platino

tarada.Desecar a 105° C. hasta peso constante.Si se trata de aguas fuertemente minerales, es conveniente pesar

nuevamente después de desecar a 18o° C.

CLORUROS.

Reactivos.— a) Ácido sulfúrico, 0,05 N.

b) Carbonato sódico, 0,05 N.

c) Cromato potásico (indicador). — Se disuelven 5 gr. de cro-

426 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

mato potásico en agua, agregando de una disolución de nitrato deplata hasta que se produzca un ligero precipitado rojo permanente.Se filtra y diluye hasta loo c. c.

d) Disolución valorada de nitrato de plata.— Se disuelven 4,791gramos dé nitrato de plata en agua, diluyendo hasta formar un litro.Un centímetro cúbico equivale a un miligramo de cloro.

Comprobar esta disolución con una de cloruro sódico valorada.

Determinación.— Agregar a ice c. c. del agua algunas gotas defenolftaleína. Si se produce un color rosado, valorar los carbonatoscon ácido sulfúrico 0,05 N, como se indica más adelante.

Si el agua es ácida al anaranjado de metilo, agregar carbonatosódico 0,05 N hasta neutralizar la acidez.

Se agrega a continuación i c. c. de cromato potásico y se valoracon la disolución de nitrato de plata.

Efectuar la corrección por la cantidad de nitrato de plata nece-saria para dar en lo° c. c. de agua destilada, a la que se ha agregado

c. c. de cromato, el mismo matiz que el obtenido en la muestra.

Si la cantidad de cloruros es muy pequeña, se concentran de 500a L000 c. c. en cápsula de porcelana hasta formar Iota c. c., lavar cui-dadosamente las paredes de la cápsula, agregar i c. c. de cromato ytitular con el nitrato de plata.

Si en los loo c. c. de agua se invierten más de 25 C. c. de ni-trato de plata, se determinan precipitándolos en solución nítrica ypesando el precipitado de cloruro de plata, como se indica a contir

nuación.

Se agrega una disolución de nitrato de plata al io por lo° enligero exceso al agua previamente acidificada con ácido nítrico dilui-

do 11 4)-Se calienta hasta ebullición, protegiendo de la luz, y se deja en

reposo hasta que el precipitado se hace granular.

Filtrar en un crisol de Gooch tarado, previamente desecado a

140-150° C., y se lava con agua caliente, hasta eliminación de nitrato

de plata. Desecar el cloruro de plata a 140-150° C., enfriar y pesar.

ANÁLISIS DE AGUAS PARA EL RIEGO 427

El peso de cloruro de plata, multiplicado por 0,2474, da el Cl-- conte-nido en el volumen de agua empleado.

CARBONATO Y BICARBONATO.

Se toman 100 c. c. de agua y se agregan unas gotas de fenolfta-leína; si se produce una coloración rosada se valora con sulfato ácidode potasio o ácido sulfúrico 0,05 N, agregando una gota cada dos-tressegundos hasta desaparición del color rosado. Multiplicando la lec-tura de la bureta por el factor 3 se obtienen los miligramos de COI=en I oo c. c.

A esta solución decolorada, o a la solución original si no dabacolor con la fenolftaleína, se agregan una o dos gotas de anaranjadode metilo, continuando la titulación con la lectura anterior de labureta y anotando la lectura total. Si no hay ácido carbónico, multi-plicando la lectura total de la bureta por el factor 3,05 se obtiene elvalor del CO31-1 — en miligramos por lo° c. c. Si hay CO3= , se multipli-ca la lectura con la fenolitaleína por 2 y se sustrae de la lectura totalde la . bureta. Multiplicando esta diferencia por 3,05 se obtiene elCO31-I en miligramos por ioo c. c.

Los resultados se expresan en miligramos por litro.

SULFATO.-

Se hace un ensayo preliminar, usando 100-250 c. c. del agua paradeterminar la cantidad aproximada de sulfato. Las sales alcalinas pue-den deducirse, aproximadamente, calculando la cantidad de sodio(Na+ ) necesaria para combinarse con el exceso de los aniones clorhí-drico (C1—), sulfúrico (SO4---- ) y bicarbónico (CO3H —), sobre los ca-

tiones calcio (Ca±± ) y magnesio (Mg++).Tómese un volumen del agua (1 a 5 litros), suficiente para que

no se obtenga ni más de 1 gramo de sulfato bárico ni exista más de

0,5 gr. de cloruros. Acidificar con ácido clorhídrico diluido (1 + 1);

evaporar a sequedad en una cápsula de 'platino e insolubilizar la sí-

428 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

lice por dos evaporaciones a sequedad con ácido clorhídrico diluido,prosiguiendo la desecación durante una hora. Se trata el residuo con2 c. c. de ácido clorhídrico diluido, agregando agua destilada, calen-tando, filtrando y lavando con agua destilada. Se reduce por evapora-ción el filtrado hasta formar 150-200 C. c. Se calienta hasta ebullicióny se precipita con un ligero exceso de una disolución de cloruro bá-rico al ro por loo, agregada muy lentamente y con agitación cons-tante, Se cubre el vaso y se pone al baño maría durante doce horasaproximadamente. Filtrar, lavar el precipitado de sulfato bárico conagua caliente, desecar, calcinar sobre un mechero Bunsen y pesar.

Si el contenido de sulfato de la muestra es extraordinariamentegrande, se opera para insolubilizar la sílice como en el caso anterior,y se continúa en la siguiente forma: Se agregan 50 c. c. de ácido clor-hídrico concentrado, calentando hasta ebullición y precipitando conel cloruro bárico, como se dice anteriormente.

Evaporar a sequedad, lavar el precipitado repetidamente por de-cantación y filtrar. Una vez terminado el lavado del precipitado, secalcina y pesa.

El peso del precipitado en gramos, multiplicado por 0,4115, dael peso en gramos de SO4= contenido en el volumen de agua utilizado.

CALCIO Y MAGNESIO.

Efectúese un ensayo preliminar empleando loo-25o c. c. de lamuestra para determinar la cantidad aproximada de calcio y magne-sio, con el fin de poder fijar la cantidad de agua que debe evaporarsepara el análisis definitivo.

Evapórese la cantidad suficiente para que contenga de 0,1 a o,6gramos de óxido de calcio ó 0,1-1 gramo de pirofosfato magnésico;usualmente es suficiente de 1 a 5 litros. Acidifíquese el agua con áci-do clorhídrico concentrado y evapórese a sequedad en una cápsuladel platino al baño maría, continuando la desecación durante unahora. Humedézcase bien el residuo con 5-15 c. c. de ácido clorhídricodiluido (1 ± D. Déjese en reposo diez-quince minutos y agréguese

ANÁLISIS DE AGUAS CARA EL RIEGO

429

suficiente agua para disolver las sales solubles. Caliéntese en baño devapor hasta disolución de las sales. Fíltrese para separar la mayorparte de la sílice y lávese cuidadosamente con agua caliente. Evapó-rese el filtrado a sequedad y trátese el residuo con 5-lo c. c. de ácidoclorhídrico diluido y suficiente agua para redisolver las sales solu-bles como anteriormente. Calentar, filtrar y lavar cuidadosamentecon agua caliente. A este filtrado lo designaremos por A.

Concéntrese A, hasta zoo c. c., y estando aún caliente agrégueselentamente hidróxido de amonio, agitando constantemente hasta al-calinidad al naranja de metilo. Hervir, filtrar y lavar dos o tres ve-ces con agua caliente, recogiendo el filtrado. Disuélvase el precipita-do en ácido clorhídrico, en caliente. Diluir hasta 25 c. c. aproxima-damente, hervir y precipitar de nuevo con hidróxido de amonio.

Filtrar y lavar bien con agua caliente. Se agrega este filtrado alanteriormente obtenido. Al filtrado lo designaremos por B.

Calcio. —Concéntrese B hasta formar 150-200 C. c., y a esta di-solución, que no debe contener más de o,6 gr. del calcio calculadocomo óxido, o un gr. de magnesio calculado como pirofosfato; agré-

guense 1-2 gr. de ácido oxálico y suficiente ácido clorhídrico diluido(1 ± I) para clarificar la disolución. Caliéntese hasta ebullición yneutralícese con hidróxido de amonio, agitando constantemente. Agré-guese hidróxido de amonio en ligero exceso, dejando depositar treshoras en un sitio caliente. Fíltrese el líquido que sobrenada y lávese

el precipitado una o dos veces por decantación con una disolución deoxalato amónico al 1 por ioo. Disuélvase el precipitado en ácidoclorhídrico diluido (1 dilúyase a 100-200 C. c., agréguese un

poco más de ácido °sálico y precipítese como antes. Déjese depositartres horas, fíltrese, lávese con una disolución de oxalato amónico al1 por loo, deséquese, se quema y calcina con el soplete, pesándose

como óxido de calcio.El peso del precipitado, multiplicado por 0,7143, da el Ca ++ con-

tenido en el volumen de agua empleado.El filtrado se designa por D.NOTA. - En lugar de calcinar el precipitado de oxalato cálcico,

430 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

puede lavarse con agua hasta desaparición de la reacción de los ionesoxálico y amonio, disolver el precipitado en ácido sulfúrico al 1/5(20 c. c.), calentando a 6o-700 C. y valorando con permanganato po-tásico n/i o.

Cada centímetro cúbico de permanganato corresponde a 0,0020

gramos de Ca++.Magnesio.— Concéntrese D hasta 200 c. c. aproximadamente, y

se agregan 2-3 gr. de fosfato diamónico y ácido clorhídrico dilui-do (i 1) en suficiente cantidad para clarificar la disolución cuandose ha disuelto completamente el fosfato amónico.

Puede usarse, en vez del fosfato ácido diamónico, el fosfato áci-do disódico o el fosfato ácido sódico amónico.

Cuando la disolución esté fría, se alcaliniza ligeramente con hi-dróxido de amonio concentrado, agitando constantemente. Agrégueseun exceso de 1-2 c. c. de hidróxido de amonio y déjese depositar docehoras aproximadamente. Filtrar el líquido sobrenadante y lavar treso cuatro veces, por decantación, con una solución de hidróxido amó-nico diluido (i + lo). Se disuelve el precipitado con ácido clorhídri-co diluido (1 1), diluyendo hasta 150 c. c.; se agrega un poco defosfato ácido diamónico y se precipita con hidróxido amónico, comoantes.

Déjese en reposo seis-doce horas, fíltrese, lávese hasta que no déreacción de cloruros, se quema, calcina con el soplete y pesa comopirofosfato magnésico. Este peso, multiplicado por 0,2184, dará elMg contenido en el volumen de agua empleado.

CARBONATO SÓDICO.

Reactivos.— a) Carbonato sódico 0,02 N: Un centímetro cúbicode esta disolución equivale a o,00lo6 gr. de carbonato sódico.

b) Agua exenta de anhídrido carbónico: hervir vigorosamenteagua destilada hasta que se evapore, aproximadamente, la tercera par-te del volumen original; enfríese y tápese el frasco.

ANÁLISIS DE AGUAS PARA EL RIEGO

431

c) Ácido sulfúrico 0,02 N.d) Indicador de eritrosina: disuélvase 0,1 gr. de la sal sódica en

un litro de agua.e) Cloroformo neutro a la eritrosina.Determinación. —Se toman zoo c. c. de agua en una cápsula de

platino o plata, se agregan 50-loo c. c. de la disolución 0,2N de car-bonato sódico, según la cantidad de sales solubles, cálcicas y magné-sicas, evaporando a sequedad.

Arrástrese el residuo a un matraz de vidrio Jena, de loo C. c., uti-lizando agua exenta de anhídrido carbónico (no debe utilizarse paratransferir el residuo un frasco lavador ordinario, pues el anhídridocarbónico expelido por el operador alterará los resultados). Se di-luye hasta la marca, agita enérgicamente y se deja en reposo, hastaclarificación, doce-quince horas.

Tómense 50 C. c. de líquido claro sobrenadante, equivalente a lamitad de la cantidad original de agua y carbonato sódico agregado,y póngase en un frasco de vidrio con tapón esmerilado, de color claroy ningún matiz rasado; se agregan 5 c. c. de cloroformo y i c. c. deeritrosina, valorando, hasta desaparición del color, con la disolución0,2N de ácido. Agítese la disolución vigorosamente después de cadaadición del ácido. La apariencia lechosa producida por el cloroformofacilita la visión del punto final.

1. Si se necesita menos ácido sulfúrico de la mitad del carbona-to sódico agregado, debido a que reaccione algo del carbonato só-dico con las sales solubles de calcio y magnesio, la solución originalno contenía carbonato sódico, sino más bien un exceso de la llamadadureza permanente. Se acostumbra a expresar la dureza como car-bonato cálcico o sulfato cálcico. En las aguas de riego se prefiere laúltima forma. Por consiguiente, la diferencia entre el número de cen-tímetros cúbicos del ácido sulfúrico requerido y la mitad del númerode centímetros cúbicos del carbonato sódico agregado, multiplicadapor el factor 0,00136, dará el equivalente de sulfato cálcico en 100

centímetros cúbicos de agua.2. Si se necesita más ácido sulfúrico que el equivalente a la mi-

432 MÉTODOS PARA EL 4STUDIO DE LOS SUELOS

tad del carbonato sódico agregado, existía originalmente en la solu-ción carbonato sódico, y la diferencia entre centímetros cúbicos, mul-tiplicada por el factor o,00lo6, da el carbonato sódico contenido enloo c. c. del agua.

SODIO.

Se calcula por diferencia entre las sumas de los aniones y la delos cationes calcio y magnesio.

Para aclarar el cálculo, se aplica a un ejemplo.Como resultado del análisis se obtiene:

C1— 1,06 grs. por litro.CO,H— 0,32 ,›SO" 2,08CO3= 0,00Ca++ 0,39 >

0,33 •

Residuo fijo a 1100 C., 5,10 gr. por litro.Se comienza por expresar los pesos en miliequivalentes (M. E.),

tomando para valores de los equivalentes respectivos los siguientes:

Cl = 35,5CO,H = 61SO, =48CO, =30Ca =20Mg =12Na =23

Efectuando el correspondiente cálculo, se obtiene:

= 29,86 M. E.

CO,H— = 5,24

SO,— = 43,33

CO, = 0,00 •

78,43

Ca++ _= 19,50

Mg++ = 27,50

47,00

E. = 31,43 X 0,023 .= 0,72Sodio: 78,43 — 47;00 = 31,43; M.

gramos.

ANÁLISIS DE AGUAS PARA EL RIEGO

433

CÁLCULO DE LAS SALES QUE PROBABLEMENTE EXISTEN EN EL AGUA.

Las sales que pueden contener generalmente las aguas de riegoson las siguientes:

Bicarbonato de calcio y de magnesio.Sulfatos de calcio, de magnesio y de sodio.Cloruros de magnesio y de sodio.Carbonato sódico.

Se comienza sumando separadamente los M. E. de Ca ++ y Mg++y los de CO31-1— y SO'. La menor de estas sumas se toma para bicar-bonatos y sulfatos de calcio y magnesio, conjuntamente.

Si la diferencia entre la primera y la segunda suma es positiva,su valor nos dará los M. E. de cloruro magnésico. Si ocurre lo contra-rio, nos representará el contenido de sulfato sódico.

Caso de haber carbonatos, el número de M. E. se atribuirá al car-bonato sódico.

Por último, la diferencia entre los M. E. de Cl — y de MgCl, se

considera como cloruro sódico.Para expresar estos resultados en gramos por litro, se opera en

la siguiente forma:

I.° Se suman los valores, en gramos, de todos los aniones y ca-

tiones.

2.° Se resta esta última suma del residuo en 105° C., obtenién-dose un valor que denomino "no determinado".

3.0 Se multiplican los M. E. de las diferentes sales por sus va-

lores, en gramos, que son los siguientes:

1 M. E. de MgC1 2.. 0,0475 grs.

>NaCO0 0,0530 >

• Na,SO, 0,0710 »

>• Naa . 0,0585 ,

434 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

Estos productos nos representan el peso, en gramos, de cada unode ellos que existe probablemente en el agua.

4.0 Se suman los valores obtenidos últimamente y se resta estasuma de la encontrada para los cationes y aniones, en gramos. La di-ferencia nos representa el contenido, en gramos, de bicarbonatos y sul-fatos de calcio y magnesio.

Como aclaración de todo lo expuesto, se aplicará a un ejemplo:Supongamos que, efectuado el análisis de un agua, da la siguien-

te composición, en gramos, por litro:

Cl — 1,06CO,H— 0,32SO' 2,08CO3= 0,00Ca++ 0,39Ca++ 0,33Na+ 0,72

Expresados estos valores en M E., como se indicó para el sodio,resulta lo siguiente:

Cl — 29,86CO3 11 — 5,24S0,— 43,33CO3— 0,00Ca++ 19,50Mg++ 27,50Na+ 31,43

La distribución probable de las sales será la siguiente:

+ SO,— = 5,24 + 43,33 = 48,57Ca++ + Mg++ -= 19,50 + 27,50 = 47,00;

es decir, que 47,00 M. E. será la cifra de bicarbonatos y sulfatos de

calcio y magnesio:

(Ca++ + Mg++) — (CO,H— + SO4=) = — 1,57,

y, por consiguiente, 1,57 M. E. será el valor del sulfato sódico.No existe carbonato sódico:

Cl — — MgCI, -= 29,86 — O = 29,86 M. E. de NaCI.

ANÁLISIS DE AGUAS PARA EL RIEGO 435

La transformación de los M. E. en gramos por litro se efectuaráen la siguiente forma:

I.° Suma de los aniones y cationes en gramos = 4,900 gr.2.° No determinado = residuo a 105° C. —4,90 = 5,100 —

— 4,900 = 0,200 gr.3.0 Sulfato sódico = 1,57 X 0,0710 = 0,111 gr.Cloruro sódico = 29,86 X 0,0585 = 1,747 gr.4.0 Bicarbonatos y sulfatos de calcio y magnesio = 4,900 —

— (1,747 0,111) = 3,042 gr.Los resultados del análisis pueden darse en la siguiente forma •

Cloruros (C-I)

Bicarbónico (EÓ,H)

Gramo. por Roo

1,060

O ,320

Sulfúrico (so,) a„oeo

Carbónico (CO,) 0,000

Sodio (Na) 0,720++

Calcio (Co) 0 ,390++

Magnesio (Mg) 0,319

Bicarbonatos y sulfatos cálcicos y magnésicos 3,042

Cloruro magnésico 0,000

Carbonato sódico - 0,000

Sulfato sódico . O .111

Cloruro sódico - 1,747

No determinado 0,200

Substancias sólidas en disolución (residuo a 105°C) 5,100

Madrid, 7 de -- MarzoNon RO

de 1944

!nomen° Dinncron,

436 MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS

Estación de Química AgrícolaCASTELLÓ, 27.- MADRID

Boletín de Análisis de agua para el riego.

Muestra procedente de un pozo do Dalias (almarla)

Remitida por 3. Antonio Perez Peral/Idee.