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UNIVERSIDAD DE CHILEFACULTAD DE CIENCIASDEPARTAMENTO DE QUÍMICACARRERA DE QUÍMICA AMBIENTAL
UNIDAD DE INVESTIGACIÓN
“COMPORTAMIENTO DE DOS FUNGICIDASEN SUELOS CHILENOS:
INTERACCIÓN CON LA MATERIA ORGÁNICA Y LAS ARCILLAS”
Sebastián Ignacio Leiva Vicencio
Profesores
M. Cs. Sylvia Violeta Copaja Castillo
Dr. Antonio César Galdámez Silva
Semestre Otoño, 2010.
INDICE
RESUMEN 3
I. INTRODUCCIÓN 5
1. Antecedentes Generales 5
1.1. El Suelo 5
1.2. Factores formadores del Suelo 6
1.3. Perfil del Suelo 7
1.4. Textura del Suelo 10
1.5. Suelos Chilenos 11
1.6. Suelos Estudiados 15
1.6.1. Suelo Maipo 15
1.6.2. Suelo Pocuro 16
1.7. Fungicidas 17
1.8. Dinámica de los Fungicidas 19
1.9. Fungicidas Utilizados 21
1.9.1. Thiram 21
1.9.2. Captan 22
1.10. Modelos de Adsorción 22
1.10.1. Isoterma de Adsorción de Freundlich 23
1.10.2. Isoterma de Adsorción de Langmuir 23
1.11. Difracción de Rayos X 24
1.11.1. Método de Polvo 25
II. OBJETIVOS 27
2.1. Objetivo General 27
2.2. Objetivos Específicos 27
III. MATERIALES Y MÉTODOS 28
3.1. Reactivos 28
3.2. Materiales 28
3.3. Equipos 29
3.4. Métodos 29
3.4.1. Determinación de pH y Conductividad Eléctrica 29
3.4.2. Determinación de Factor de Humedad 29
3.4.3. Determinación de Textura por método de la pipeta 30
3.4.4. Determinación de Materia Orgánica 32
1
3.4.5. Eliminación de Materia Orgánica, Agua Oxigenada 33 3.4.6. Preparación de Soluciones 33
3.4.6.1. Thiram 100ppm 33
3.4.6.2. Captan 400 ppm 34
3.4.6.3. CaCl2 0,01M 34
3.4.7. Preparación de Estándares Thiram y Captan 34
3.4.8. Preparación de muestras de suelos para la adsorción 35
3.4.9. Análisis Químico 36
3.4.10. Identificación de compuestos inorgánicos por difracción 36
de rayos X
IV. RESULTADOS 384.1. Caracterización de los suelos 38
4.1.1. Contenido de Materia Orgánica y Humedad 38
4.1.2. pH y Conductividad Eléctrica 39
4.1.3. Textura 40
4.2. Optimización del Método Analítico 40
4.2.1. Determinación del Límite de Detección 41
4.2.2. Determinación Límite de Cuantificación 43
4.3. Fenómeno de Adsorción 43
4.3.1. Thiram 44
4.3.2. Captan 47
4.3.3. Comparación Thiram-Captan 50
4.4. Difracción de Rayos X 54
V. CONCLUSIONES 60
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 62
ANEXOS 63
2
RESUMEN
Se entiende por fungicida como aquella sustancia tóxica empleada, en agricultura y
rubros productivos semejantes, para impedir el crecimiento de hongos y mohos. Este
tipo de pesticida se caracteriza por su alto grado de peligrosidad en plantas, animales y
humanos, por lo cual un correcto empleo del químico es de suma importancia para
evitar efectos perjudiciales, como los generados por el contacto directo con seres vivos
o su deposición en suelos y su posterior infiltración hacia capaz más profundas,
llegando incluso a acuíferos y napas subterráneas.
Dentro de los fungicidas, existen principalmente dos clasificaciones de acuerdo a su
modo de acción. La primera corresponde a los fungicidas erradicadores o sistemáticos
que se caracterizan por ser utilizados en el tratamiento de vegetales ya enfermos por
hongos, los cuales los adsorben por medio del follaje y raíces, movilizándose por toda la
planta para erradicar el hongo en cuestión. El segundo grupo de fungicidas corresponde
a los protectores o también denominados de contacto, los cuales son aplicados como
medida preventiva a la llegada de las esporas de los hongos. Su accionar se delimita
solamente a la parte superficial de la planta donde es depositado, impidiendo así la
germinación y posterior penetración hacia las células por parte de los esporangios.
Dentro de este última clasificación encontramos fungicidas como el Thiram,
perteneciente al grupo de los diotiocarbamatos (Bisulfuro de Tetrametiltiocarbamato), y
el Captan, que entra en la clasificación de las ftalimidas (N – (triclorometiltio) ciclohex-
4-eno-1,2 dicarboximida).
Ambos fungicidas fueron analizados mediante la observación de sus respectivos
procesos de adsorción en dos suelos chilenos, correspondientes a la serie Maipo (Región
Metropolitana, sector precordillerano) y Pocuro (V Región, Valle del Aconcagua),
distinguiendo la contribución de la materia orgánica y arcillas en los procesos ya
mencionados, mediante la comparación de muestras con y sin contenido orgánico, para
ambos suelos. Esto se llevó a cabo añadiendo soluciones de cada fungicida a distintas
concentraciones sobre muestras de los suelos en su estado natural y sobre muestras
sometidas previamente a degradación de la materia orgánica, para posteriormente
determinar mediante Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) la cantidad de
Thiram y Captan contenida en la solución resultante de cada muestra. Esta metodología
3
analítica fue optimizada, para lo cual se requirió la determinación del lñimite de
detección y límite de cuantificación para los fenómenos de adsorción del Thiram y
Captan.
Conjuntamente se caracterizaron los suelos estudiados, determinando propiedades como
su pH (Maipo: 7,2, Pocuro: 7,0), Conductividad Eléctrica (Maipo: 0,32 dS/cm, Pocuro:
0,33 dS/cm), contenido de materia orgánica (Maipo: 3,24 %, Pocuro: 2,62 %), textura
(Maipo: Areno Francoso, Pocuro: Franco Arenoso) y contenido de arcilla (Maipo: 2,17
%, Pocuro: 2,94 %). Adicionalmente, las muestras de suelos con y sin materia orgánica
fueron sometidas a difracción de rayos X, con el fin de caracterizar cada una de ellas,
determinando los distintos tipos y cantidades relativas de minerales presentes en los
suelos y que puedan incidir en el proceso de adsorción de pesticidas, lo que arrojó como
resultado la presencia de cuarzo y feldespatos (albita y plagioclasa) en ambos suelos, y
la presencia principalmente de compuestos minerales amorfos cristalinos y
paracristalinos. De esto se desprendió que la contribución de arcillas en el proceso de
adsorción de los fungicidas se atribuye principalmente a la presencia de clorita poco
cristalina 2:1:1.
Finalmente se observó el comportamiento de ambos pesticidas en los suelos ya
mencionados con el fin de determinar que modelo describe de mejor manera el
fenómeno de adsorción de Thiram y Captan en los suelos Maipo y Pocuro. A partir de
esto, en ambos suelos el fenómeno de adsorción se adapta al modelo de Freundlich, lo
que no sucede con el modelo de Langmuir.
4
I. INTRODUCCIÓN
1. Antecedentes Generales
1.1. El Suelo
Se entiende por suelo como la porción del regolito (rhegos = manta; lithos = piedra)
cuya combinación de materia mineral y orgánica, agua y aire, permite sustentar el
crecimiento de las plantas (Edward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens, 2005). Esta
combinación de materiales y sustancias corresponde a la capa más superficial de la
Tierra y cubre gran parte de la superficie terrestre, razón por la cual es considerado,
junto al agua y el aire, como uno de los recursos indispensables que posee el planeta.
Las proporciones de los componentes del suelo varían según sea la naturaleza y
ubicación geográfica de este, entre otros aspectos, pero siempre presenta los cuatro
componentes principales (agua, aire, material mineral y materia orgánica) en
proporciones cercanas al óptimo para el crecimiento vegetal (figura 1). El material
mineral corresponde a la roca parental o roca madre, desintegrada y descompuesta por
fenómenos de meteorización físicos (mecánicos) y químicos (principalmente por acción
del agua), mientras que la fracción orgánica corresponde a restos descompuestos, por
acción de hongos y bacterias, de naturaleza coloidal, de vida animal y vegetal,
denominado humus. La otra mitad de los componentes del suelo se encuentran ubicados
en los espacios porosos, espacios formados entre las partículas sólidas, que permiten el
flujo del aire y agua, permitiendo a su vez el transporte de nutrientes hacia las plantas.
Agua25%
Aire25%
Materia Orgánica 5%
Material Mineral45%
Figura 1. Composición ideal de un suelo para el desarrollo vegetal.
5
Por otro lado, los componentes del suelo también pueden clasificarse según su estado de
agregación, diferenciándose sólidos, líquidos y gases. Dentro de los primeros se
encuentran la fase mineral, la cual está compuesta principalmente por cuarzos (y sus
derivados), feldespatos, óxidos e hidróxidos (de hierro, manganeso y aluminio
principalmente), carbonatos y minerales de arcilla. Dentro de la porción liquida que
compone el suelo, encontramos principalmente soluciones acuosas que transportan parte
importante de iones salinos como Sodio, Calcio y Cloruros entre otros, que son
fundamentales en el proceso de asimilación de nutrientes de las plantas. Esta fracción
asimilable se denomina agua capilar. La otra fracción acuosa contenida en el suelo
corresponde a la designada como agua higroscópica o molecular, la cual se presenta
como una capa superficial alrededor de las partículas del suelo, lo que impide su
obtención por parte de las plantas. Finalmente, dentro de la fracción gaseosa,
encontramos principalmente gases como Oxígeno y Dióxido de Carbono, vitales en
procesos de fotosíntesis de vegetales y ventilación de los suelos, ubicados entre los
espacios porosos no rellenos con agua.
1.2. Factores formadores del suelo
El suelo es formado producto de la interacción de varios factores, tales como la roca
madre, el clima, el tiempo, la topografía, las plantas y los animales, los cuales a pesar de
ser distintos en cuanto a su clasificación o nivel de incidencia sobre la formación del
suelo, son todos interdependientes de otros.
La roca madre corresponde a la materia mineral meteorizada a partir de la cual se
desarrolla el suelo, mediante la experimentación de degradación física y/o química de la
roca subyacente (suelos residuales) o de alguna capa compuesta depósitos no
consolidados (suelos transportados). La naturaleza de la roca madre incide directamente
en la velocidad de meteorización del suelo, y por ende en la velocidad de formación del
mismo, y en su fertilidad, dependiendo de la composición química de la roca madre, lo
que influye en el tipo de vegetación que se dará en él.
El clima se considera el factor más determinante en la formación del suelo, ya que la
temperatura y precipitaciones son elementos que ejercen un fuerte efecto en su
modelación. Este tipo de elementos determinan la predominancia de la meteorización
química sobre la física o viceversa, así como en la velocidad y profundidad de la
6
meteorización, primando en climas cálido-húmedos, por ejemplo, un alto grado de
meteorización química en comparación a un clima frío y seco, que presenta una
meteorización químicamente débil y mecánicamente potente. Además el clima tiene
incidencia directa sobre el tipo de flora y fauna que se establece en la zona en cuestión.
La naturaleza del suelo se ve muy influenciada por la duración de los procesos que
actúan sobre él, por lo cual el tiempo en un importante componente en su formación. El
tiempo se relaciona y potencia con factores como el clima, para influenciar las
características que tendrá la roca madre, generando una mayor incidencia en estas a
mayor tiempo transcurrido.
Las variaciones topográficas del terreno pueden inducir a generar diferencias, en cortas
distancias, en la superficie y perfiles más profundos del suelo. Elementos como las
pendientes notorias en ciertos tramos de la superficie puede acelerar los procesos de
erosión del suelo o generar un desarrollo casi nulo del mismo. Además en tramos de
este tipo tiende a disminuir la presencia de vegetación producto de la escasa cantidad de
agua en la superficie. Además, al existir pendientes pronunciadas, la falta de luz en
algunos sectores genera que la capa más superficial del suelo presente bajas
temperaturas, por lo cual se generan condiciones poco aptas para el desarrollo de
vegetación y la existencia de animales.
Las plantas y animales desempeñan un papel vital en la formación del suelo, ya que la
presencia de organismos tiene una fuerte influencia sobre las propiedades físicas y
químicas del suelo, ya que estos generan abundancia de materia orgánica en los perfiles
más superficiales. Además, la descomposición de restos orgánicos de animales y
vegetales, apresurada por la actividad de hongos, bacterias y organismos como
lombrices, genera la presencia de ácidos orgánicos, los cuales aceleran el proceso de
meteorización, además de generar otras sustancias que contribuyen a la fertilidad de los
suelos.
1.3. Perfil del Suelo
Debido a los diversos procesos de formación del suelo, las características de este como
textura, estructura, color y composición, entre otros, varían y evolucionan de manera
distinta a diferentes profundidades. Esta diferenciación vertical del suelo permite
7
dividirlo en zonas o capas específicas de propiedades características, las cuales se
denominan horizontes, y en su conjunto conforman el denominado perfil del suelo. Por
lo general, dentro de un perfil de suelo se puede distinguir 6 horizontes designados por
letras mayúsculas, las cuales pueden variar dependiendo de la nomenclatura utilizada,
pero la gran mayoría de las descripciones del perfil del suelo reconoce los horizontes O,
A, E, B, C y D, en orden descendiente desde la superficie.
El horizonte O consiste en gran medida al material orgánico contenido en el suelo. Este
se encuentra a nivel superficial, conformado principalmente por el “mantillo vegetal”,
correspondiente a hojas y restos orgánicos sueltos, además de una capa de materia
orgánica descompuesta o humus, la cual está a mayor profundidad que el mantillo. Al
contenido orgánico mencionado se debe sumar la vida microbiológica, la cual forma
parte importante de los procesos de descomposición de los componentes orgánicos
mencionados. Debido a su exposición por ser la capa más superficial del suelo, este
horizonte se encuentra constantemente expuesto a procesos de erosión mecánicos,
principalmente por la acción de vientos, agua o animales. El horizonte A se caracteriza
por presentar un alto contenido mineral así como una alta actividad biológica, lo que
genera la presencia de humus, claro que en menores cantidades que en el horizonte O.
Hasta este horizonte se puede considerar como una capa superficial, la cual presenta un
color café oscuro, casi negro, producto de la materia orgánica presente. El horizonte E
corresponde a una capa de color claro con un casi nulo contenido de material orgánico,
el cual se caracteriza por la presencia del fenómeno de eluviación, el que corresponde al
lavado del material fino del suelo producto de la percolación del agua hacia niveles
inferiores, transportando las partículas más pequeñas. Este escurrimiento de agua genera
la disolución de material inorgánico soluble y su transporte a zonas más profundas. El
horizonte B, denominado capa sub-superficial del suelo o zona de acumulación, acopia
una cantidad importante de partículas arcillosas finas, lo que permite la retención de
agua en el subsuelo. Hasta esta capa, se considera el suelo verdadero o solum, en donde
los procesos formadores son activos, y donde se confinan las raíces vivas y otros tipos
de vida vegetal y animal. El horizonte C se caracteriza por presentar una importante
cantidad de roca madre parcialmente alterada, la cual finalmente se convertirá en parte
del suelo verdadero por los constantes cambios que experimenta. Finalmente es posible
diferenciar un sexto horizonte, el cual corresponde a material parental no meteorizado,
denominado horizonte D. Esta capa es prácticamente imposible de penetrar, salvo que
8
presente fracturas por efectos de movimiento de placas o movimientos telúricos.
Además es posible encontrar lo que se denomina horizontes de transición, en donde las
propiedades de los horizontes inferior y superior se traslapan, o donde un suelo de
características propias de un horizonte rodea a otro sin mezclarse.
Estas características y magnitud del desarrollo pueden verse alteradas o variadas de un
suelo a otro, según el ambiente donde se desarrollan, pudiendo presentar límites entre
horizontes bruscos, graduales o simplemente carecer de horizontes, dando origen a
suelos denominados inmaduros, característicos de superficies en pendientes empinadas
que presentan un alto grado de erosión.
Figura 2. Perfil del suelo
9
1.4. Textura del Suelo
La textura del suelo está determinada por la proporción en que se encuentran las
partículas elementales de distinto tamaño que conforman el mismo, y según esto
encontramos suelos de textura arenosa, limosa y arcillosa, además de texturas
intermedias compuestas por más de una clase textural. Estas partículas elementales son
la arena, limo y arcilla, las cuales se caracterizan por presentar diámetros determinados
para su identificación, lo que le confiere ciertas características específicas a cada una de
estas proporciones del suelo.
La arena es aquella partícula que presenta un diámetro entre los 0,05 y 0,1 mm, y su
presencia en forma aglomerada representa la parte inerte del suelo, y tiene incidencia
directa en las funciones mecánicas, constituyendo el armazón interno sobre el cual se
apoyan las otras fracciones más finas del suelo. La presencia de arena facilita la
circulación de aire y agua en el suelo, pero en contra juega su fácil desagregación y
rápida saturación con líquidos.
El limo corresponde a la fracción de suelo que presenta un diámetro entre 0,002 y 0,05
mm, y se caracteriza por presentar una limitada incidencia en la actividad química del
suelo, y en la interacción agua-suelo. Los suelos que presentan alto porcentaje de limo
son suaves y un tanto apretados, con adhesividad y plasticidad moderada.
Las arcillas corresponden a la fracción del suelo cuyo diámetro no supera los 0,002 mm,
y participan en la formación de la fracción coloidal mineral de los suelos. De las tres
fracciones, la arcillosa es la más activa física y químicamente, debido a su gran
capacidad de intercambio iónico y su alta superficie de contacto. Esta actividad, en
particular la química, va a depender en gran medida del tipo de arcilla que se presente,
considerando si corresponden a caolinitas o montmorillonitas, entre otras, y si su
relación es 1:1, 2:1 o 1:2:1, las cuales son las más comunes. Por lo general, las arcillas
presentan una alta capacidad de hidratante, lo que aumenta la capacidad de adsorción de
líquidos en los suelos por acción física. Los suelos arcillosos se caracterizan por ser
muy suaves, lisos y jabonosos en presencia de agua, además de ser manipulables y
amasables fácilmente, así como tener un aspecto plástico y adhesivo.
10
La clasificación de la textura de un suelo se realiza con la ayuda del triángulo de textura
(figura 3), el cual permite distinguir entre 12 clases de suelos a partir de los porcentajes
de arena, limo y arcillas presentes en la muestra.
Figura 3. Triángulo de textura de los suelos.
1.5. Suelos Chilenos
A lo largo del país, se pueden distinguir 10 tipologías generales de suelos1. Estos se
presentan en la figura 3, y se describen a continuación.
- Suelos del desierto (Regiones I, II y III): corresponden a suelos delgados ubicados
entre el límite norte del país y la zona de Copiapó. Presentan una profundidad moderada
(50 a 100 cm), y tienen la característica de presentar mayor actividad edafogénetica
(procesos que intervienen en la evolución progresiva del suelo hasta conformar el
definitivo) a medida que avanzan hacia el sur, lo que indica una baja evolución en ellos.
Dentro de esta tipología se pueden distinguir subdivisiones según la zona transversal en
la que se encuentran.
1 Esta clasificación se basa en las unidades cartográficas identificadas por Luzio y Alcayaga, en el año 1992. De esto se desprende que la distribución regional no es la misma que la que existe en el presente, si no que se considera una división de 12 regiones más la región Metropolitana. Para mayor información ir al texto “Informe País: Estado del Medio Ambiente en Chile 2002”
11
- Zona del Altiplano: suelos sin desarrollo, con un régimen hídrico crítico, de
textura gruesa y muy delgados. Están compuestos principalmente por material
volcánico.
- Zona de la Alta Cordillera (sobre 3000 m de altura): son suelos de alto contenido
orgánico y mineral, muy estratificados y alta salinidad.
- Zona de Depresión Intermedia: suelos con régimen árido, aridisoles (se dan en
lugares secos, con agua insuficiente para extraer minerales solubles, y presentan
bajo contenido orgánico. Acumulan Carbonato Cálcico, yeso y otras sales en el
subsuelo), fuertemente estratificados y bajo contenido de materia orgánica.
Aquellos ubicados en las pampas salinas presentan un alto contenido de sales,
mientras que los ubicados en valles (muy pocos) son altamente estratificados, y
son de los pocos suelos de la región que tienen uso agropecuario.
- Zona de la Cordillera de la Costa: son entisoles (suelos jóvenes con propiedades
similares a la de la roca madre. Su productividad va a depender del lugar donde
se forman, variando de alta a baja para suelos formados en depósitos fluviales
recientes o formados en arena o laderas rocosas) de origen coluvial, cuyo
material proviene en gran cantidad de derrumbes. Son francoarenosos, y se
caracterizan por tener un color claro y un bajo contenido de material orgánico.
- Suelos de serranías áridas y semiáridas (Regiones III y IV): se ubican entre las zonas
de Copiapó y Los Vilos, y siguen el orden de evolución de los suelos anteriormente
mencionados en cuanto a su edafogénesis. En el sector más norte, los suelos presentan a
nivel superficial un horizonte petrocálcico (rico en carbonatos), presentando una mayor
desertificación hacia el sur en las llanuras, con una notable mayor evolución por efecto
de la cobertura vegetal y mayor presencia de lluvias. En el sector costero los suelos
presentan material parental sedimentario, lo que disminuye su desarrollo y los convierte
en suelos gruesos e inestables. En estos suelos, el contenido de materia orgánica no
sobrepasa el 1 %.
- Suelos de la precordillera y cordillera (Regiones III y IV): en la cordillera de los andes
y en la región precordillerana (altas pendientes) se encuentran principalmente Entisoles
y Aridisoles, derivados de material grueso y escaso desarrollo.
- Suelos graníticos de la costa (Regiones V a IX): la extensión de estos suelos va desde
Los Vilos a Isla Mocha, y son principalmente Alfisoles (suelos moderadamente
meteorizados, formados debajo de bosques boreales o tropicales, ricos en hierro y
aluminio. Son fértiles y productivos gracias a que no son demasiado húmedos ni
12
demasiado secos) y en menor medida Inceptisoles (suelos jóvenes poco desarrollados,
que se dan en climas húmedos, cuya vegetación nativa son bosques). Los Alfisoles
presentan un alto contenido de arcillas y alto grado de evolución, mientras que los
Inceptisoles son suelos jóvenes en proceso de formación. En el sector costero se ubican
suelos provenientes de terrazas marinas y de relieve plano e inclinado levemente, de
colores pardos rojizos, provenientes de roca granítica. En el sector más austral los
suelos presentan textura fina y están expuestos a erosión hídrica constante. En los
sectores de la cordillera de Nahuelbuta, los suelos son bien desarrollados y con alto
contenido de arcilla.
- Vertisoles (Regiones VII, VIII y RM): se ubican principalmente en las zonas
circundantes a Parral y Santiago. Estos se sitúan en superficies planas o de baja
inclinación, y están constituidos principalmente por sedimentos finos en condiciones
lacustres, en algunos casos con alta finalidad. Sus texturas se caracterizan por ser
pesadas y densas, por lo cual no presentan alta productividad para ser utilizadas en
actividades de cultivo. Además presentan altos niveles freáticos y problemas de drenaje.
- Suelos aluviales del Valle Central (Regiones V a VIII): ubicados entre San Felipe y
Los Ángeles, pertenecen a los órdenes Alfisoles, Mollisoles (suelos oscuros que se dan
bajo vegetación herbosa, principalmente en praderas. Son ricos en contenido orgánico,
calcio y magnesio, por lo cual presentan una alta fertilidad) y Entisoles, con un alto
contenido de materia orgánica, texturas finas (arcillas) y bien estructurados. En la
depresión intermedia se encuentran principalmente Mollisoles, de desarrollo moderado,
entre San Felipe y Rancagua, mientras que entre Rancagua y Los Ángeles predominan
los Alfisoles, derivados de granito y con alto contenido de arcillas en profundidad. Por
otro lado, entre Los Ángeles y Malleco la mayor extensión corresponde a Entisoles de
desarrollo moderado, de texturas gruesas formados a partir de arenas basálticas, lo que
incide en la alta permeabilidad. En esta zona se desarrolla la mayor parte de la actividad
agronómica.
- Suelos de la Cordillera de los Andes Centrales (Regiones V a IX): se ubican en los
sectores de relieve más fuertes de la cordillera andina, cuyos órdenes más
representativos son Entisoles, Inceptisoles y Andisoles (son suelos jóvenes, cuya roca
madre es ceniza volcánica, depositada por actividad de este tipo), derivados de material
volcánico.
- Suelos de las serranías costeras de la zona centro sur (Regiones VIII a X): se ubican
en las serranías interiores entre Los Ángeles y Loncoche, y el sector costero entre Isla
13
Mocha y el Golfo de Corcovado. Los suelos de esta zona son Ultisoles (suelos que
presentan un largo proceso de meteorización, que se limitan a climas húmedos de
regiones templadas y trópicos. El exceso de agua contribuye a una lixiviación excesiva,
es decir a una mala calidad de suelo). En la depresión intermedia provienen de cenizas
volcánicas y presentan un alto contenido de arcilla. En el área de la zona costera los
suelos son rojizos y derivados de micaesquitos, con problemas de drenaje. En la zona
precordillerana de la costa, se presenta un color rojo y pardo rojizo con alto contenido
de arcilla y la presencia de depósitos fluvioglaciales y morrénicos.
- Suelos de origen volcánico (Regiones VII a XI): son suelos pertenecientes a los
órdenes Andisoles e Histosoles (suelos orgánicos con pocas implicaciones climáticas.
Se dan en climas que permitan la acumulación de derrubios orgánicos y la formación de
turba). Se ubican principalmente en la depresión intermedia, en la precordillera de los
Andes (entre Curicó y Los Ángeles) y extendiéndose hasta la Cordillera de los Andes
entre Los Ángeles y Chile Chico. En la precordillera de los andes los suelos son de
origen volcánico, profundos, de textura media, con alto contenido orgánico y alta
capacidad de retención de humedad, y se conocen como trumaos. También existen los
denominados suelos ñadis, provenientes de cenizas volcánicas en posiciones planas, y
que presentan mayor contenido de materia orgánica que los trumaos. Entre el suelo y
los depósitos fluvioglaciales donde descansan este tipo de suelos, se desarrolla un
horizonte delgado rojizo denominado fierrillo. Por otro lado, en el sector de Chiloé
continental y en la región de Aysén prevalece el orden de Histosoles junto a otros
derivados de vidrios volcánicos.
- Suelos del extremo sur del país: a pesar de ser un área escasamente estudiada, se sabe
que los suelos de este sector se han formado sobre depósitos o material glacial,
existiendo en algunos sectores la influencia de material volcánico. Existe un predominio
de Histosoles, a pesar de que también existe una fracción cubierta por Aridisoles en la
Patagonia, debido al régimen de humedad arídico existente.
14
Figura 4. Distribución Geográfica de los Suelos en Chile
1.6. Suelos Estudiados
Los suelos utilizados para realizar un análisis del comportamiento de pesticidas en ellos,
son el Maipo y el Pocuro.
1.6.1. Suelo Maipo
Es un suelo de origen coluvio/aluvial, de profundidad media-alta, y su textura varía
entre franco-arcillosa y franco arcillosa-limosa. Presenta una gran aptitud para el
desarrollo de actividades agrícolas, debido a su gran abundante pedregosidad,
arraigamiento, porosidad y drenaje, lo que le otorga una alta fertilidad, demostrado en el
alto porcentaje de los cultivos realizados en la zona, especialmente del rubro vinícola.
15
Las coordenadas geográficas de la serie Maipo son 33º30’ latitud sur, 70º37’ longitud
oeste.
Figura 5. Ubicación Serie Maipo.
1.6.2. Suelo Pocuro
Es un suelo de tipo Mollisol, de textura franco-limosa o franco-arcillosa. Presenta una
topografía plana, con pendientes levas y poco frecuentas de no más de un 1 % en
posición de terraza aluvial remanente. Se considera un suelo profundo, bien
estructurado, de permeabilidad moderada y actividad biológica en todo el perfil.
Esta serie se ubica en las cercanías del valle Aconcagua, al noreste de la quinta región,
en las coordenadas 33º44’ latitud sur, 70º39’ longitud oeste.
16
Figura 6. Ubicación Serie Pocuro
1.7. Fungicidas
Para comprender que es un fungicida, es necesario comprender algunos aspectos
generales de los pesticidas. Los pesticidas son sustancias destinadas a matar, repeler,
atraer, regular o interrumpir el crecimiento de plagas o similares. Estas sustancias se
pueden clasificar mediante una bioclasificación, es decir según el o los organismos que
controlan (insecticidas, fungicidas, herbicidas, etc), o según su química, es decir según
su estructura y grupos funcionales que presenta (organoclorados, fosforados, ureicos,
etc). Otra clasificación adicional es la relacionada a su estado de agregación, según lo
cual podemos encontrar gases, aerosoles, cebos y tabletas, polvo con diámetro de
partícula menor a 50 µm y líquidos. Por otro lado, estas sustancias presentan riesgos
para la salud humana al entrar en contacto por cualquiera de las vías existentes
(inhalación, ingestión o penetración cutánea), según lo cual existen pesticidas de baja
17
peligrosidad (no se conlleva riesgos apreciables), tóxicos (pueden entrañar riesgos de
gravedad limitada), nocivos (inducen a riesgos graves, agudos o crónicos, incluso a la
muerte) y muy tóxicos (involucra riesgos extremadamente graves, agudos o crónicos,
generando grandes posibilidades de alcanzar la muerte).
En el caso particular de los fungicidas, estos corresponden a una subdivisión de los
pesticidas, que considera las sustancias tóxicas utilizadas en el control de hongos y
mohos, aplicadas generalmente sobre plantas y animales. Estos se emplean mediante
rocío (pulverizado de preferencia), por revestimiento, impregnación o por fumigación.
Estas sustancias pueden ser clasificadas según su modo de acción, formulación
comercial o composición. A partir de su modo de acción se pueden encontrar fungicidas
de contacto o protectores, los cuales se aplican antes de que las esporas lleguen a los
hongos, actuando únicamente en la superficie del cuerpo donde se aplicó el pesticida,
evitando la germinación de los esporangios (estructura que contiene las esporas); y
fungicidas sistemáticos o erradicadores, los cuales se aplican para trata plantas o
animales ya enfermos por hongos o similares, los cuales son absorbidos a través del
follaje o raíces, movilizándose posteriormente por todo el cuerpo del ser vivo. Por otro
lado, según su composición es posible encontrar compuestos de cobre, mercurio, zinc,
azufre, carbamatos, ftalimidas, quininas y ditiocarbamatos, solo por nombrar algunos.
Esta clasificación va a depender únicamente de la estructura química que presenta el
fungicida.
El uso de estas sustancias requiere de un cuidado especial, no solo por la toxicidad que
esta puede presentar al ser ingerido, inhalado o al tener contacto directo con la piel, si
no que también por las características propias de cada compuesto. Ejemplo de esto es el
tiempo de carencia de un fungicida, el que consiste en el periodo después de la
aplicación de este, durante el cual la planta, fruta o verdura tratada, no se puede
consumir ni mantener contacto directo con ella. Otros puntos a considerar es el efecto
residual y el periodo de reingreso, que indican el tiempo que el plaguicida permanece
activo después de su aplicación y el tiempo mínimo que debe esperarse después de la
aplicación, para el ingreso de personas o animales al predio tratado, respectivamente.
A los factores ya mencionados, se suman variables vinculadas a la estructura y química
de las moléculas, como es el caso del coeficiente de reparto (koc), el cual indica la
18
solubilidad relativa de la sustancia en un medio polar y apolar, lo que incidirá
directamente en el comportamiento y movilidad que tiene el fungicida en el ambiente, o
los pka, estructura y propiedades fisicoquímicas del compuesto, que permiten identificar
las vías de difusión de este, o la especie química como se encuentra. Según esto se
puede estimar el recorrido que tendrá el compuesto aplicado, determinando su
movimiento hacia napas subterráneas por lixiviación (según coeficiente de reparto),
volatilización (a partir de su punto de ebullición), o la adsorción y retención del
compuesto en el suelo según la interacción que muestre con compuestos minerales o
componentes orgánicos (basado en su estructura). Adicionalmente las características del
medio donde se desenvuelve el fungicida juegan un rol primordial, ya que crean las
condiciones necesarias para la retención o degradación de una especie, basado en su
temperatura, humedad y pH.
1.8. Dinámica de los Fungicidas
Tal como se menciona anteriormente, el movimiento y dinámica de los plaguicidas en
general, va depender de las características químicas y físicas que presenta la molécula
así como de las condiciones climáticas y del lugar donde se deposita. Dentro de las
características climáticas que afectan la dinámica de estas sustancias, se encuentra la
temperatura y humedad del suelo las cuales le confieren al terreno características que
permitirán una mayor o menor movilidad de las partículas, según sea el caso. Por
ejemplo en caso de tener un terreno húmedo y una sustancia hidrofílica, el
desplazamiento del plaguicida puede ser mayor al de una molécula hidrofóbica por
medio de cuerpos de agua hacia napas subterráneas o mediante escurrimiento hacia
cuerpos superficiales. Similar es el caso de la temperatura, la cual muchas veces acelera
la degradación de las partículas, generando plaguicidas derivados del utilizado, los
cuales presentan características químicas y físicas distintas al original, lo que va a
incidir en el desplazamiento de estos nuevos compuestos. Por otro lado, factores como
la textura del suelo inciden en la retención de pesticidas, dependiendo del contenido de
materia arcillosa y de la composición química del producto. Es así como en suelos
altamente arcillosos son capaces de retener en un algo porcentaje a plaguicidas con una
alta densidad de carga o con estructuras polares, y viceversa. En el caso contrario, es
decir para productos con baja o nula polaridad, estos presentan mayor afinidad con
suelos que presenten un alto contenido de materia orgánica.
19
Dentro de un sistema suelo-aire-agua, los principales mecanismos de movimiento que
presentan los plaguicidas, son:
- Volatilización: corresponde al desplazamiento de estas sustancias hacia la atmósfera,
lo que va a depender de la volatilidad del compuesto, variable dependiente de su punto
de ebullición y presión de vapor.
- Lixiviación: corresponde al movimiento de los pesticidas hacia capas inferiores del
suelo, mediante infiltraciones o por medio del paso de agua hacia napas subterráneas.
Este comportamiento tiene directa relación con el nivel de interacción del compuesto
con el suelo y cuerpos de aguas presentes en el, lo que depende de características
propias de la partícula como su estructura, coeficiente de reparto o coeficiente de
adsorción.
- Descomposición: corresponde a la desintegración de un compuesto por efecto de las
condiciones del lugar, lo que da origen a nuevas sustancias con propiedades físicas y
químicas distintas al precursor. Este proceso se da por efecto de la radiación,
temperaturas (descomposición física) o por reacciones químicas entre el plaguicida y
compuestos que se encuentran en el ambiente (descomposición química), como otros
pesticidas, materia orgánica, ácidos, agua, etc, así como por acción de microorganismos
presentes en el lugar (descomposición biológica).
- Escurrimiento: corresponde al desplazamiento del plaguicida por efecto de
escorrentías o cuerpos de aguas superficiales, que trasladan estas sustancias según sea el
sentido de la corriente. Esto depende de la hidrofilia del compuesto.
- Adsorción: corresponden a la adhesión de las partículas en los espacios porosos del
suelo, lo que depende de la estructura química de la molécula así como de la textura y
compactación del suelo. Este fenómeno también se puede dar en la superficie de plantas
o por medio de sus raíces, donde el vegetal asimila este componente y lo adsorbe.
- Desorción: corresponde al proceso inverso de la adsorción y se da en el suelo cuando
este se encuentra en un estado de equilibrio de adsorción entre la fase líquida y la
superficie, por lo cual el suelo expulsa las sustancias. Esto depende del equilibrio
existente en el suelo y de la capacidad de retención del mismo.
- Deposición: corresponde al deposito de sustancias gaseosas, líquidas o sólidas
pequeñas hacia la superficie por acción química (reacción con otros compuestos) o
física (como cristalización, sublimación inversa o condensación de las partículas). Esta
depende de las temperaturas de solidificación y condensación del compuesto y de las
condiciones climáticas.
20
- Lavado: corresponde al movimiento de plaguicida ubicado en la superficie de
vegetales por efecto de agua proveniente del rocío y precipitaciones.
Figura 7: Dinámica de los pesticidas
1.9. Fungicidas Utilizados
Los fungicidas utilizados para observar su comportamiento en el proceso de adsorción
en los suelos anteriormente mencionados son el thiram y el captan.
1.9.1. Thiram (C6H12N2S4)
También llamado disulfuro de tetrametiltiouramilo o disulfuro de bis-
(dimetiltiocarbamilo), es un fungicida de contacto, no sistémico, utilizado para
aplicación foliar y directamente sobre el suelo, el cual corresponde al grupo de los
ditiocarbamatos. Tiene la particularidad de ser muy bien soportado por la gran mayoría
de los cultivos, lo que lo convierte en uno de los principales compuestos usados en su
rubro.
21
Figura 8. Estructura del Thiram
1.9.2. Captan (C9H8 O2NSCl3)
De nombre químico N – (triclorometiltio) ciclohex-4-eno-1,2 dicarboximida, pertenece
al grupo de las ftalamidas, y es un fungicida de acción sistémica, con muy buena
fitocompatibilidad para el control de enfermedades fungosas en vides, frutales y
plantaciones forestales.
Figura 9. Estructura del Captan
1.10. Modelos de Adsorción
Los fenómenos de adsorción de sustancias en superficies o materiales determinados, han
sido representados de diversas maneras mediante las denominadas isotermas de
adsorción, las cuales describen el equilibrio de la adsorción de un material en una
superficie a temperatura constante, representando la cantidad de material unido a la
superficie como una función del material presente en la fase gas o en una disolución.
Estas se usan con frecuencia como modelos experimentales, sin que realicen
afirmaciones sobre los mecanismos subyacentes y las variables medidas, si no que
propongan una función matemática que describa el fenómeno. Según esto es posible
encontrar muchos modelos, de los cuales se indican a continuación los de Freunlich y
Langmuir.
1.10.1. Isoterma de adsorción de Freundlich
Este modelo de adsorción fue desarrollado por el matemático, físico y astrónomo
alemán Erwin Finlay Freundlich, y básicamente corresponde a una ecuación en que una
curva relaciona la concentración de un soluto en la superficie de un adsorbente, con la
concentración del soluto en el líquido con el que está en contacto. Esta ecuación
representa fenómenos de adsorción de tipo I (cóncavo), y se puede escribir como
22
Q = acb
donde Q = cantidad de sustancia adsorbida por unidad de adsorbente (por ejemplo mg
de P/g de suelo)
c = concentración de la substancia que se adsorbe en el medio en donde se
realiza este proceso
a y b = constantes empíricas de cada sistema.
También se puede usar la forma logarítmica de la ecuación
log Q = log a + b log c
Figura 10. Isoterma de Freundlich
1.10.2. Isoterma de adsorción de Langmuir
Esta ecuación fue determinada por Irving Langmuir en 1916, y relaciona la adsorción de
moléculas en una superficie sólida con la presión de gas o concentración de un medio
que se encuentre encima de la superficie sólida a una temperatura constante. Su forma
original es
Q = qKC/ (1 - KC)
donde q y K = constantes
Q = cantidad de substancia adsorbida por unidad de adsorbente
C = concentración de la material adsorbida en el medio en que ocurre el proceso.
23
También se puede expresar como
C/Q = 1/Kq + 1/q C
Figura 11. Isoterma de Langmuir.
1.11. Difracción de Rayos X
La difracción de rayos X es técnica que consiste en hacer incidir un haz de rayos X en
un material policristalino, dando lugar a un patrón de intensidades en función del ángulo
de difracción, interpretado en base a la Ley de Bragg. Esta es utilizada en la
identificación de componentes minerales y estructuras cristalinas. Cuando el haz de
rayos X interactúa con la red periódica tridimensional, produce que los electrones
absorban parte de la energía de los rayos X y actuando como fuente de nuevos frentes
de ondas emiten esta energía como radiación de la misma frecuencia y longitud de onda
(figura 12).
Figura 12. Efecto de la radiación incidente llegando a átomos consecutivos con un ligero desfase.
Cuando las ondas dispersadas interfieren constructivamente, producen frentes de onda
que están en fase y se produce la difracción. Por ejemplo, en la figura 10 se observa
24
como los rayos 1 y 2 solo estarán en fase cuando la distancia EH represente un número
entero de longitudes de onda.
Figura 13. Condiciones para la difracción de los rayos X por una fila de átomos.
Esta Ley de Bragg considera que la interferencia es constructiva cuando la diferencia de
fase entre la radiación emitida por diferentes átomos es proporcional a 2π. Esta
condición queda expresada en la relación matemática que resume la ley de Bragg
nλ = 2d sen(θ)
donde n corresponde a un número entero, λ a la longitud de onda de los rayos X
incidentes, d es la distancia entre planos en la red cristalina, y θ el ángulo entre los rayos
incidentes y los planos de dispersión.
1.11.1. Método de Polvo
El método de Difracción de Rayos X (DRX) en muestras de polvo cristalino permite la
identificación de las fases cristalinas de la muestra a travez de su patrón de difracción
(“huella digital”). En este método la muestra se pulveriza lo más finamente posible, de
forma que esté constituida idealmente por partículas cristalinas en orientación “al azar”.
Para asegurar la orientación de estas pequeñas partículas con respecto al haz incidente la
muestra localizada en la cámara de polvo generalmente se hace girar en el haz de rayos
X durante la exposición.
Para cada conjunto de planos atómicos (hkl), con su característico espaciado dhkl, existen
numerosas partículas con una orientación tal que forman el ángulo apropiado con
respecto al rayo incidente capaz de satisfacer la Ley de Bragg. Los máximos de
25
difracción de un conjunto de planos determinados forman 2 conos simétricos cuyo eje
coincide con el haz incidente. El ángulo entre el haz no difractado y los haces
difractados que constituyen los conos es de y valores enteros n, dando lugar a conjuntos
diferentes de conos de haces difractados.
Figura 14. Conos de Laue del Método de Polvo.
26
II. OBJETIVOS
2.1. Objetivo General
- Determinar la contribución de las arcillas de los suelos Maipo y Pocuro, en el
proceso de adsorción de los fungicidas Thiram y Captan.
2.2. Objetivos Específicos
- Caracterizar física y químicamente los suelos de las series Maipo y Pocuro.
- Optimizar un método analítico por Cromatografía Líquida de alta Resolución
(HPLC) para la determinación de Captan y Thiram en los suelos estudiados.
- Estudiar los procesos de adsorción del Thiram y Captan en los suelos Maipo y
Pocuro, mediante la implementación de los modelos de Freundlich y Langmuir.
- Comparar el comportamiento de los fungicidas Thiram y Captan, en sus
respectivos procesos de adsorción en suelos, relacionando el contenido de
materia orgánica y arcillas con las estructuras químicas de cada uno.
- Caracterizar mediante Difracción de Rayos X, el contenido de los distintos tipos
y cantidades relativas de arcillas presentes en los suelos Maipo y Pocuro.
27
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Reactivos
- Agua destilada
- Agua desionizada
- Acetonitrilo (grado HPLC, Merck)
- Ácido sulfúrico (p.a. Merck)
- Oxalato de sodio
- Dicromato de potasio (K2Cr2O7) (p.a. Merck)
- Agua oxigenada 30% (H2O2) (p.a. Merck)
- Sulfato de hierro (II) (FeSO4) (p.a. Merck)
- Cloruro de calcio deshidratado (CaCl2 x 2H2O) (p.a. Merck)
- Ácido Ortofosfórico (H3PO4) (p.a. Grado HPLC)
- Solución de Thiram 100 ppm (en Acetonitrilo) (ANASAC)
- Solución de Captan 400 ppm (en Acetonitrilo) (ANASAC)
3.2. Materiales
- Termómetro
- Frascos plásticos de agitación
- Probetas de 10 mL, 100 mL y 1000 mL
- Pipetas parciales de 5 y 10 ml
- Vasos precipitados de 10 mL, 50 mL, 100 mL, 150 mL, 250 mL
- Tubos de centrifuga
- Tubos eppendorf
- Espátula
- Matraces Erlenmeyer de 250 mL
- Matraces de aforo 10 mL, 100 mL y 250 mL
- Varilla de agitación
- Buretas de 50 mL
- Jeringas desechables de 5 mL.
- Filtros Millex de 0,45 µm y de 0,22 µm.
- Vidrios de reloj
- Placas Petri
- Tubos de cuarzo
28
3.3. Equipos
- Balanza analítica (SHIMADZU AUX220)
- Balanza de precisión (ACCULAB V-600)
- Agitador orbital LAB. ROTATOR (ALREADY ENTERPRISE INC. 5FL-2)
- Estufa de esterilización y secado (Jinghong DHG 9147 A)
- Conductivímetro pH-/EC/TDS HI9813-0 (HANNA INSTRUMENTS)
- Potenciómetro pH/ORP HANNA INSTRUMENTS HI111
- Placa calefactora
- Centrífuga (BOECO GERMANY U-320)
- Equipo cromatográfico WATERS 1525 BINARY HPLC
- Detector de arreglo de diodos Waters 2996
- Difractómetro de rayos X para muestras de polvo poli-cristalino (SIEMENS
D5000)
3.4. Métodos
3.4.1. Determinación de pH y Conductividad Eléctrica
- Se masan 20,00 gramos (exactitud 0,1 g) de cada suelo (Maipo y Pocuro) con
una balanza analítica en un frasco de plástico de boca ancha.
- Se agregan 50 mL de agua desionizada
- Se agita durante dos horas con agitador orbital a 120 rpm.
- Finalizadas las dos horas, se agita manualmente la solución varias veces.
- Se introduce el electrodo en la parte superior de la suspensión y se lee el pH y la
conductividad utilizando el conductivímetro
- Se anota cada valor cuando se estabiliza la lectura.
3.4.2. Determinación de Factor de Humedad
- En dos vasos previamente masados, se agrega y masa una porción de cada suelo
entre 10 y 20 gramos de cada suelo.
- Se seca las muestras a 105ºC durante 24 horas, en una estufa.
- Se vuelve a masar el vaso junto con la muestra hasta que la masa sea constante.
- Para calcular el porcentaje de humedad se utiliza la ecuación 1.
29
Ec. 1
Donde a = peso en g del suelo seco al aire + recipiente
b = peso en g del suelo seco a 105°C + recipiente
c = peso en g del recipiente
- Para determinar el factor de humedad (fh) se utiliza la ecuación 2.
Ec. 2
3.4.3. Determinación de Textura por método de la pipeta
Para determinar la textura de un suelo se debe de conocer los porcentajes de cada
fracción (Arena, Limo y Arcilla) en el suelo. Para calcular la cantidad de cada fracción
se utiliza el método de sedimentación basado en el diámetro de las partículas en
cuestión. Esta relación se expresa mediante la ley de Stoke.
Ec. 3
Donde V = velocidad de sedimentación de las partículas (cm/s)
D = diámetro de las partículas (cm)
Dp= densidad de las partículas (g/cm3)
D1= densidad del agua (g/cm3)
g = aceleración causada por la gravedad (cm/s2)
Z = viscosidad absoluta del agua (poises ó g/cm*s)
Esta ley establece que en el caso de las partículas de limo y algunas arcillas gruesas, la
velocidad de sedimentación es proporcional al cuadrado del diámetro de las partículas.
Ec. 4
30
Donde V = Velocidad de sedimentación
k = Constante que depende de la temperatura
d = Diámetro de partícula
- Se masan 50 g de cada suelo en una vaso precipitado previamente masado en
balanza analítica
- Se deja secar la muestra en la estufa a 105 – 110 °C por 24 horas.
- En vasos de dispersión se masan 100 g de cada suelo, se agregó 100 mL de agua
destilada y se agita hasta formar una suspensión.
- Se agregan 30 mL de oxalato de sodio saturado.
- Se agita hasta mezclar bien todo y se transfiere la solución cuantitativamente a la
probeta de sedimentación (1L) y se llenó hasta aforar con agua. Luego se
registra la temperatura de la solución, para determinar la constante (k).
- Después de transcurridos el tiempo estimado de sedimentación para arenas, se
extrae una alícuota de 25 mL a los 10 cm de profundidad y se transfiere a un
vaso precipitado previamente masado y se lleva a la estufa a 110°C por 24
horas.
- Transcurrido el tiempo estimado de sedimentación para las arcillas, se extrae una
alícuota de 25 mL a los 3 cm de profundidad y se transfiere a un vaso
precipitado previamente masado y se lleva a la estufa de esterilización y secado
a 110°C y por 24 horas.
Con todos los datos obtenidos y utilizando las ecuaciones 5, 6, 7, 8 y 9, se determina la
composición que da la clase textural del suelo.
Ec. 5
La masa de (limo + arcilla) se multiplica por 40 (ya que se toma 25 mL de una solución
de 1000 mL; 1000/25= 40), y se resta 1 g (por agente dispersante, oxalato de sodio).
Ec. 6
Ec. 7
Ec. 8
31
Ec. 9
Finalmente al tener todos los porcentajes (arena, limo y arcilla) se usó el triángulo
textural de la USDA (figura 3) y se clasifica cada suelo por su textura.
32
3.4.4. Determinación de Materia Orgánica, Método Walkley y Black
El método consiste en una combustión húmeda de la materia orgánica con dicromato de
potasio en medio ácido (dado por el H2SO4). Según esto, el dicromato que no reaccionó
se titula con sulfato ferroso.
La reacción de este proceso es
- Se masan 0,5 g de cada suelo previamente tamizado por 2 mm y se transfiere a
un matraz erlenmeyer, incluyendo un blanco y una contramuestra.
- Se agregan 20 mL de dicromato de potasio 0,1667M para ambos matraces y se
añade cuidadosamente 20 mL de ácido sulfúrico.
- Se agita el matraz y se deja reposar por 30 minutos bajo campana.
- Se agregan 180 mL de agua desionizada y posteriormente 10 mL de acido
ortofosfórico concentrado.
- Finalmente se titula la solución con sulfato ferroso, ocupando un potenciómetro.
Para determinar el % de carbono se usa la ecuación 10.
Ec. 10
Donde V1 = mL de solución de sulfato ferroso gastado en el blanco.
V2 = mL de solución de sulfato ferroso gastado en la muestra.
M = molaridad de solución de sulfato ferroso obtenida de la titulación del
blanco.
0,39 = (3*100*1,3/1000) (3 es el peso equivalente del carbono; 1,3 el factor de
compensación por la combustión incompleta de la MO; 1000 es por Meq/eq)
S = peso en gramos de la muestra seca al aire
fh = factor de humedad.
El % de materia orgánica se obtiene con la ecuación 11.
Ec. 11
Donde el valor 1,724 corresponde al factor de Baumé, el cual es la conversión del
porcentaje de carbono a porcentaje de materia orgánica.
33
34
3.4.5. Eliminación de Materia Orgánica, Agua Oxigenada- Se masan 50 g de cada suelo seco al aire previamente tamizado, con una
contramuestra.
- Se agregan 250 mL de agua oxigenada al 30%, cubriendo el matraz con un
vidrio de reloj y calentando sobre un manto calefactor, evitando la formación de
excesiva espuma.
- Se agregan 125 mL de agua oxigenada por las paredes del matraz y se sigue
calentando hasta eliminar toda el agua oxigenada (espuma).
- Finalmente, se agrega un poco de agua para coagular la mezcla y poder filtrar
para conservar el suelo sin materia orgánica. Luego de esto se seca el suelo en
los mismos filtros al aire por varios días y se guarda el suelo sin MO en vasos de
precipitado.
Con la muestra sin materia orgánica se realizó nuevamente el procedimiento de la
titulación con sulfato ferroso, y se comprueba la completa eliminación de la MO del
suelo con el potenciómetro con electrodo de platino.
3.4.6. Preparación de Soluciones
3.4.6.1. Thiram 100ppm
Como el pesticida viene en polvo y no contiene 100% de pesticida, se observa su
composición (etiqueta). Según esto, cada 100 g de compuesto, solamente 24 g
corresponde a Thiram, por lo que para preparar 500 ml de Thiram 100 ppm en
acetonitrilo se debe calcular:
Entonces a 0,208 g de compuesto se agregan a acetonitrilo hasta aforar 500 mL y luego
la mezcla se filtra para poder utilizarla en el equipo HPLC, obteniendo una solución de
35
Thiram 100ppm. El producto debe guardarse en botella de color ámbar y mantenerse
refrigerada, para evitar la descomposición.
3.4.6.2. Captan 400 ppm
Se aplica el mismo razonamiento que para la formulación de la solución de thiram,
considerando que la concentración de esta solución es 4 veces mayor. Según esto
tenemos que
3.4.6.3. CaCl2 0,01M
Se masan 1,1 g de CaCl2 deshidratado en una balanza analítica, y disolviéndolo, y se
afora a 1L con agua desionizada en un matraz de aforo.
3.4.7. Preparación de Estándares Thiram y Captan
Para preparar cada estándar de Thiram, se agrega una cantidad determinada de la
solución preparada de 100ppm y una cantidad determinada de Acetonitrilo, como se
detalla en la siguiente tabla:
Tabla 1. Preparación de Estándares de Thiram
Volumen Thiram
(ml)
Volumen Acetonitrilo
(ml)
Concentración Estándar
(ppm)
10 0 100
8 2 80
6 4 60
5 5 50
4 6 40
3 7 30
1 9 10
36
0,5 9,5 5
0,1 9,9 1
En el caso del Captan se sigue el mismo procedimiento, considerando que la solución
preparada es de 400 ppm.
Tabla 2. Preparación de Estándares de Captan
Volumen Captan
(ml)
Volumen Acetonitrilo
(ml)
Concentración Estándar
(ppm)
10 0 400
8 2 320
6 4 240
4 6 160
2 8 80
1 9 40
0,5 9,5 20
3.4.8. Preparación de muestras de suelos para la adsorción
Para determinar el proceso de adsorción, se necesitan 11 frascos plásticos con tapas por
cada suelo estudiado (para el estudio del thiram y captan por separado), es decir para el
suelo Maipo con y sin MO y Pocuro con y sin MO cada frasco con 1 g de cada suelo.
Luego se agrega un volumen determinado del fungicida (thiram y captan) y de CaCl2 a
cada frasco de boca ancha. Luego se colocan todos los frascos en el agitador orbital y se
agitó por 24 horas a 120 rpm. Terminada la agitación, se vierte la solución suelo a tubos
para ser centrífugados por 15 minutos a 5000 rpm.
Luego, el sobrenadante se deposita en tubos de ensayos. A continuación se realiza la
filtración de cada muestra con un filtro de 0,45 µm, y se trasvasija a tubos eppendorf,
los que fueron congelados hasta su medición por HPLC. Este procedimiento se realiza
de la misma forma para el resto de los suelos estudiados, tanto para el thiram como para
el captan.
37
Tabla 3. Estudio de Adsorción de Thiram y Captan para suelos estudiados
Frasco Masa
Suelo
(g)
Volumen CaCl2
0,01M (ml)
Volumen Thiram
100 ppm (ml)
Volumen Captan
400 ppm(ml)
1
1
10 0 0
2 9 1 1
3 8 2 2
4 7 3 3
5 6 4 4
6 5 5 5
7 4 6 6
8 3 7 7
9 2 8 8
10 1 9 9
11 0 10 10
3.4.9. Análisis Químico
El análisis de cada fungicida, se realiza por Cromatografía Líquida de alta resolución,
equipo HPLC, utilizando una Columna Water C-18, Fase Móvil: Acetonitrilo/Agua
60:40, Velocidad de flujo: 1,0 mL/min, Longitud de onda: 230 nm para Thiram, y 254
nm para Captan, Volumen de inyección: 20 µL. La detección de los fungicidas se
realiza con un detector de arreglo de diodos y los datos fueron tratados con el software
Empower.
3.4.10. Identificación de compuestos inorgánicos por difracción de rayos X
Los patrones de difracción para las muestras de polvo policristalino se obtienen
utilizando un difractómetro SIEMENS D5000, equipado con ánodo de cobre (radiación
Cuk = 1.54098 Å) y un filtro de níquel. Las muestras fueron medidas en un rango 2
2 80, con un paso de 0.02°/s. El equipo opera a 40 kV y 25 mA.
La visualización y el análisis de los difractogramas se realizaron utilizando los
programas X-Powder y Mercury 1.4.1 de la IUCR (International Union of
Crystallography).
38
La identificación de los productos se realizó por comparación de los diagramas de rayos
X obtenidos con los informados en la base de datos JCPDS-ICDD (Join Committe on
Powder Difraction Standard).
39
IV. RESULTADOS
4.1. Caracterización de los suelos
A continuación se muestran las características más importantes de cada uno de los
suelos estudiados, considerando aquellos que presentan materia orgánica, como también
los que no la presentan. Estas características tienen incidencia directa en los fenómenos
a que normalmente son sometidos este tipo de superficies. Entre estas características se
encuentran la cantidad de Materia Orgánica, Humedad, pH, Conductividad Eléctrica y
Textura.
4.1.1. Contenido de Materia Orgánica y Humedad
La cantidad de materia orgánica presente en los suelos altera los procesos de adsorción
y desorción, agregación, capacidad de retención de agua y capacidad de infiltración,
entre otros, de sustancias que interactúan con ellos, lo que va a depender en gran
medida de la química (estructura) de la sustancia en cuestión. En este sentido, aquellas
sustancias que presenten una estructura de baja o nula polaridad, serán más afines a
suelos con un bajo alto contenido de materia orgánica, y aquellas sustancias químicas
cuya polaridad sea relativamente alta, tendrán una menor interacción con la materia
orgánica contenida en el suelo, lo que genera un menor grado de ligación entre estos.
Caso similar ocurre con el contenido de agua o humedad en suelos, donde un suelo que
presenta una alta carga húmeda debería presentar una mayor afinidad con sustancia de
tipo hidrofílicas (afinidad por el agua) y una casi nula correspondencia con aquellas que
son hidrofóbicas (repulsión por el agua), mientras que aquellos suelos cuyo contenido
de agua es bajo no presentará mayor interacción con sustancias hidrofílicas pero si
tendrá una mayor interacción con sustancias hidrofóbicas.
Tabla 4. Contenido de Carbono y Materia Orgánica de los suelos Maipo y Pocuro.
Suelo Con Materia Orgánica Sin Materia Orgánica
C (%) MO (%) C (%) MO (%)
Maipo 1,88 3,24 0 0
Pocuro 1,52 2,62 0 0
40
Tabla 5. Humedad de los suelos Maipo y Pocuro.
Suelo Humedad (%) Factor de Humedad
(fh)
Maipo 0,70 0,93
Pocuro 1,01 1,01
A partir de estos datos, se puede observar que los valores de factor de humedad están
dentro de lo esperado, ya que se encuentran por debajo de 1,1, a pesar de que el
contenido de agua en ambos suelos es bastante bajo. Por otro lado, la cantidad de
materia orgánica en ambos suelos es relativamente bajo, no superando el 4% de su
contenido.
4.1.2. pH y Conductividad Eléctrica
El pH de un suelo tiene incidencia directa en el comportamiento que tendrá una
sustancia sobre él, ya que, por ejemplo para pesticidas, el rango de pH ideal para su
funcionamiento, generalmente, se encuentra en el rango de 4,5 a 7,0. Fuera de este
rango, muchos de estos comienzan a sufrir transformaciones químicas, como su
degradación o reaccionan con otros compuestos presentes en el ambiente, lo que indica
una pérdida de su estabilidad. En el caso de la conductividad eléctrica, esta nos indica la
cantidad estimada de sales minerales que un suelo presenta, ya que para determinarla es
necesario formar un extracto de saturación, el cual permite que se disuelvan las sales
presentes en el suelo, lo que permite su estimación por medio del contenido disuelto de
ellas en la fracción líquida. Este parámetro es muy útil en campos aplicados como la
agronomía, ya que muchas especies vegetales presentan un mayor desarrollo y
crecimiento en cierto tipo de suelos, caracterizados por su salinidad.
Tabla 6. pH y Conductividad Eléctrica de los suelos Maipo y Pocuro
Suelo Con Materia Orgánica Sin Materia Orgánica
pH CE (dS/cm) pH CE (dS/cm)
Maipo 7,2 0,32 6,7 0,56
Pocuro 7,0 0,33 6,5 0,61
41
Según esto se puede observar que ambos suelos presentan un pH cercano al óptimo para
desarrollar actividades de cultivo, u óptimas para la utilización de plaguicidas, y además
ambos corresponden a suelos del tipo no salinos.
4.1.3. Textura
La textura de un suelo se basa en una división arbitraria de este, según la presencia de
partículas cuyo diámetro es característico. Dentro de la clasificación de partículas
existentes en los distintos suelos, podemos encontrar arena, limo y arcillas, cuyos
diámetros van desde los 0,05 a 0,1 centímetros, 0,002 a 0,05 centímetros, y menores a
0,002 centímetros, respectivamente. A partir de la distribución de estas partículas, se
puede realizar una clasificación textural del suelo, basado en el triángulo de textura de
suelos (figura 3).
Tabla 7. Clasificación estructural de los suelos Maipo y Pocuro.
Suelo % Arcilla % Limo % Arena Clase (USDA)
Maipo 2,18 24,02 73,81 Areno Francoso
Pocuro 2,94 28,34 68,72 Franco Arenoso
A partir de la tabla 7, se puede observar que el componente predominante en la textura
de ambos suelos corresponde a la arena, seguido del limo, y con una pequeña porción de
arcilla en ambos casos. Esta descripción calza perfectamente con la primera impresión
proporcionada al tocar ambos suelos, donde ambos se caracterizan por dar una
sensación de aspereza, incluso una vez tamizados.
4.2. Optimización del Método Analítico
Para optimizar el método analítico se requiere determinar los límites de detección y
cuantificación para las curvas de calibración de Thiram y Captan, las que se presentan a
continuación.
42
Figura 15. Curva de Calibración Thiram.
Figura 16. Curva de Calibración Captan
4.2.1. Determinación del Límite de Detección
Se entiende por límite de detección como la concentración mínima detectable para un
método analítico. Para métodos analíticos cromatográficos, se obtiene a partir de la
expresión
LD = Sbco + 3 σbco / m Ec. 12
donde Sbco corresponde a la señal del blanco, equivalente al intercepto de la curva de
calibración respectiva, σ corresponde a la desviación estándar del blanco, y m a la
pendiente de la curva de calibración. En el caso de la desviación estándar del blanco,
esta se obtiene a partir de la gráfica resultante de las desviaciones estándar y las
concentraciones de los estándares respectivos para cada curva de calibración. Según
esto obtenemos las desviaciones estándar para el thiram y el captan a partir de las
gráficas 15 y 16 respectivamente, donde corresponden a la intercepción de la pendiente
con el eje Y. Cabe destacar que para la determinación del límite de detección solo se
43
utiliza la parte baja de la curva de calibración, correspondiente a los primeros puntos de
cada una, por lo cual las curvas de Concentración versus Desviación Estándar de los
estándares se realizan con estos puntos. Estas se presentan a continuación.
Figura 17. Curva Concentración versus Desviación Estándar de los estándares de Thiram.
Figura 18. Curva Concentración versus Desviación Estándar de los estándares de Captan
Tabla 8. Determinación del Límite de Detección.
44
Sbco σbco m LD [ppm]
Thiram 21455 1593,3 6542,1 4,01
Captan 776,01 104,56 93,25 11,68
4.2.2. Determinación Límite de Cuantificación
Se entiende como la cantidad o concentración de analito a partir de la cual es confiable
realizar determinaciones cuantitativas, o como la menor cantidad de un analito cuya
señal puede ser distinguida de la del ruido. Para métodos analíticos cromatográficos, se
obtiene a partir de la expresión
LC = Sbco + 10 σbco / m Ec. 13
donde Sbco corresponde a la señal del blanco, equivalente al intercepto de la curva de
calibración respectiva, σ corresponde a la desviación estándar del blanco, y m a la
pendiente de la curva de calibración. En este caso, la determinación de los parámetros se
realiza de la misma manera que para la ecuación 12, correspondiente al límite de
detección.
Tabla 9. Determinación del Límite de Cuantificación.
Sbco σbco m LC [ppm]
Thiram 21455 1593,3 6542,1 5,71
Captan 776,01 104,56 93,25 19,53
4.3. Fenómeno de Adsorción
Para determinar las concentraciones adsorbidas de cada pesticida en los distintos suelos
con y sin materia orgánica, fue necesario elaborar 2 curvas de calibración (mostradas
anteriormente en las figuras 15 y 16), una para cada pesticida. Adicionalmente se
presentan las gráficas de concentración de fungicida adsorbido en función de la
concentración de fungicida agregado, tanto para el Thiram como para el Captan.
Finalmente se muestran las curvas de adsorción de Freundlich y Langmuir, para ambos
pesticidas, en los suelos Maipo y Pocuro, con y sin Materia Orgánica.
45
4.3.1. Thiram
Figura 19. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelos Maipo.
Figura 20. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelos Pocuro.
De estas gráficas se puede observar que la relación entre pesticida agregado y pesticida
adsorbido en ambos suelos es totalmente lineal, para la adsorción de thiram, en donde a
mayor cantidad de pesticida mayor es la adsorción por parte de los suelos sin llegar a un
punto de saturación. La mayor adsorción en este caso se da en los suelos sin presencia
de materia orgánica.
46
Figura 21. Isotermas de Freundlich suelos Maipo.
Figura 22. Isotermas de Freundlich suelos Pocuro.
En ambos suelos, la experiencia de adsorción se ajusta al modelo de Freundlich, ya que
la relación de los logaritmos de la concentración adsorbida y en el equilibrio es
totalmente lineal para los suelos Maipo y Pocuro, con y sin materia orgánica. De estas
gráficas se puede observar que en los suelo sin materia orgánica la adsorción es mayor
que en los suelos con materia orgánica, lo que puede atribuirse a la interacción del
thiram con la fracción arcillosa o componentes minerales del suelo.
47
Figura 23. Isotermas de Langmuir suelos Maipo.
Figura 24. Isotermas de Langmuir suelos Pocuro.
De estas gráficas se puede observar que el modelo de adsorción de Langmuir no se
adecúa a la experiencia, puesto que las gráficas resultantes no corresponden a las
esperadas (figura 11).
48
4.3.2. Captan
Figura 25. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelos Maipo.
Figura 26. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelos Pocuro.
De estas gráficas se puede observar que la relación entre pesticida agregado y pesticida
adsorbido en ambos suelos es lineal en la adsorción de captan, en donde a mayor
cantidad de pesticida mayor es la adsorción por parte de los suelos sin llegar a un punto
de saturación. La mayor adsorción en este caso se da en los suelos con materia orgánica.
49
Figura 27. Isotermas de Freundlich suelos Maipo.
Figura 28. Isotermas de Freundlich suelos Pocuro
En ambos suelos, la adsorción se ajusta al modelo de Freundlich, ya que la relación de
los logaritmos de la concentración adsorbida y en el equilibrio es lineal para los suelos
Maipo y Pocuro, con y sin materia orgánica. De estas gráficas se puede observar que en
los suelo con materia orgánica la adsorción es levemente mayor que en los suelos sin
materia orgánica, lo que puede atribuirse a la interacción del captan con la materia
orgánica.
50
.
Figura 29. Isotermas de Langmuir suelos Maipo.
Figura 30. Isotermas de Langmuir suelos Pocuro.
De estas gráficas se puede observar que el modelo de adsorción de Langmuir no se
adecúa a la experiencia, puesto que las gráficas resultantes no corresponden a las
tendencias esperadas (figura 11).
51
4.3.3. Comparación Thiram-Captan
A continuación se presenta la comparación entre Thiram y Captan para las diferentes
curvas realizadas en los suelos Maipo y Pocuro. Cabe destacar que las concentraciones
añadidas de captan son 4 veces más altas que las de Thiram, debido a que la señal
entregada en el equipo de HPLC son notoriamente más débiles. Debido a esto, en las
curvas respectivas se representa la tendencia equivalente a la cantidad de Captan
añadida en la misma proporción que Thiram.
Figura 31. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelo Maipo con MO.
Figura 32. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelo Pocuro con MO.
52
Figura 33. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelo Maipo sin MO.
Figura 34. Concentración agregada versus Concentración adsorbida, suelo Pocuro sin MO.
De las figuras anteriores se puede observar el mismo comportamiento que en las
gráficas que mostraban cada pesticida, con la salvedad de que la adsorción de Thiram es
mucho mayor en todos lo suelos (Maipo, Pocuro, con y sin materia orgánica), debido a
que este se agrego a los suelos en menor cantidad ya que su señal en los espectros de
HPLC es más notorio que el del Captan, por lo cual fue necesario concentrar este último
4 veces más que el Thiram.
53
Para objetos de obtener las curvas de adsorción de pesticidas de Freundlich para ambos
suelos, no se opta por dividir la concentración de Captan, ya que a pesar de ser
comparativas, la idea es observar el comportamiento en el fenómeno de adsorción de
ambos pesticidas y no sus valores de concentración agregada y adsorbida, por lo cual al
disminuir la concentración inicial agregada de captan, la tendencia no es tan clara en las
curvas ya mencionadas.
Las isotermas de Langmuir no se compararon ya que la adsorción de pesticidas en los
suelos estudiados no se adecua a este modelo de adsorción como se observa en las
gráficas anteriores.
Figura 35. Isotermas de Freundlich suelo Maipo con MO.
Figura 36. Isotermas de Freundlich suelo Pocuro con MO.
54
Figura 37. Isotermas de Freundlich suelo Maipo sin MO
Figura 38. Isotermas de Freundlich suelo Pocuro sin MO
Al observar el comportamiento de ambos fungicidas en los suelos con y sin materia
orgánica, se puede observar que la cantidad de sustancia adsorbida aumenta a medida
que se incrementa la cantidad del pesticida agregado, observándose en el caso particular
del Thiram que la concentración adsorbida en los suelos Maipo y Pocuro sin materia
orgánica es mayor que en los suelos con materia orgánica. Caso distinto ocurre con el
Captan, ya que la mayor adsorción se da en los suelos que presentan materia orgánica
por sobre los suelos donde esta fue removida. Este comportamiento también se da en los
gráficos correspondientes a las isotermas de Freundlich, en donde la mayor adsorción de
Thiram se da en los suelos que no presentan materia orgánica, mientras que en el caso
del Captan, los mayores índices de adsorción se dan en los suelos con materia orgánica.
55
Según lo expuesto anteriormente, a priori se puede atribuir que el comportamiento del
Thiram se debe a su estructura (figura 7) la cual presenta mayor afinidad con
compuestos con cierta carga, como las arcillas. Caso distinto ocurriría con el Captan, el
cual presenta una estructura (figura 8) más afín con compuestos neutros, como la
materia orgánica, por lo cual se generaría mayor adsorción en aquellos suelos con
mayor contenido de materia orgánica.
En cuanto a las isotermas de Langmuir, estas no presentan un comportamiento claro en
todas las figuras presentadas.
4.4. Difracción de Rayos X
Los análisis de difracción de rayos X, fueron realizados en muestras de suelos
Maipo y Pocuro, con y sin materia orgánica. Además se preparó muestras de arcillas de
los suelos en cuestión. El un primer análisis (análisis 1) corresponde a muestras que
presentaban cierto grado de humedad, debido a que no se secaron por un tiempo
prolongado, mientras que el segundo análisis (análisis 2), corresponde a muestras cuyo
tiempo de secado fue mucho más prolongado, evitando la presencia de humedad que
interfiriera en los resultados de la DRX. Las muestras fueron calentadas y guardadas en
atmósfera de argón libre de humedad.
En las Figuras 39 y 40 se presentan los patrones de difracción para el análisis 1,
donde se compara los suelos con y sin materia orgánica.
56
Figura 39. DRX Suelo Maipo (Análisis 1)
Figura 40. DRX Suelo Pocuro (Análisis 1)
57
En la figura 41 y 42 se muestran los patrones de difracción del análisis 2 (muestras
secas) para suelos sin contenido orgánico y las arcillas extraídas de cada uno.
Figura 41. DRX Suelo Maipo (Análisis 2)
58
Figura 42. DRX Suelo Pocuro (Análisis 2)
59
El análisis de los diagramas DRX indican que las muestras de ambos suelos son
muy parecidas entre si. Las muestras contiene cuarzo, según las señales entre 26 y 27 en
2θ, con una distancia interplanar cercana a los 3,33 Å. Se observa la presciencia de
feldespatos como albita y plagioclasa, según señales cercanas a 13 y 26 en 2θ, con una
distancia interplanar de 6,3 y 3,2 Å respectivamente). Además, todas las muestras
presentan componentes inorgánicos amorfos.
Por otro lado, para descartar o corroborar la interferencia de humedad en las muestras,
se compararon las muestras de suelos sin materia orgánica, de los análisis 1 y 2
(recordar que las muestras correspondientes al análisis 2 se encontraban más secas).
Esto se muestra en las figuras 43 y 44.
Figura 43. DRX Suelo Maipo sin materia orgánica (análisis 1 y 2)
60
Figura 44. DRX Suelo Pocuro sin materia orgánica (análisis 1 y 2)
De estos dos diagramas se desprende que existe humedad en las muestras sometidas
originales (análisis 1), lo que interfiere en los resultados experimentales, presentando
intensidades bajas y señales con mucho ruido. En las muestras sometidas al segundo
análisis, se observan señales con menos ruido. De estos experimentos se puede
desprender que la humedad existente en las muestras de los suelos es de tipo superficial
y no se encuentra intercalada en las arcillas, debido a que al calentarlas a 105 ºC por
más tiempo (1 semana), las interferencias por humedad desaparecen en gran medida sin
afectar las distancias interplanares.
Por otro lado, al calentar la muestra se observa que se mantiene la señal correspondiente
a un arcilla 2:1:1 (clorita poco cristalina), correspondiente a la señal más intensa y a 2
menor. Esta es una arcilla que presenta estabilidad hasta temperaturas cercanas a los
400ºC.
61
V. CONCLUSIONES
- La caracterización de los suelos correspondientes a las series Maipo y Pocuro muestra
que ambos presentan características propias de la zona, indicando que el suelo Maipo
corresponde a un suelo Vertisol o Alfisol (ambos alta productividad), y el suelo Pocuro
presenta características propias de los Mollisoles (oscuros, desarrollados y aptos para la
actividad agronómica). Esto se comprueba al observar las respectivas conductividades
eléctricas (0,32 dS/cm para Maipo, 0,33 dS/cm para Pocuro), pH (7,2 para Maipo, 7,0
para Pocuro) y su contenido de materia orgánica (3,2377 % para Maipo, 2,6175 % para
Pocuro), lo que es un parámetro para indicar estos suelos como aptos para actividades
del tipo agronómico. Por otro lado, en cuanto a la textura de los suelos, ambos presentan
una proporción de partículas elementales similares, aunque con pequeñas diferencias en
el porcentaje de limo y arena, lo que permite identificarlos como suelos Areno Francoso
y Franco Arenoso, para la serie Maipo y Pocuro respectivamente. Según esto se aprecia
que el contenido de arcilla es similar para ambos suelos (2,17 y 2,94 %
respectivamente), lo que es un contenido relativamente bajo.
- El método analítico utilizado para la determinación de concentraciones de los
fungicidas Thiram y Captan en los suelos Maipo y Pocuro fue optimizado mediante la
determinación de sus respectivos Límites de Detección y de Cuantificación, los cuales
presentan valores de 4,01 y 5,71 ppm para el Thiram, y 11,68 y 19,53 ppm para el
Captan.
- De las figuras 14 y 15, se puede inferir que la cantidad de fungicida adsorbida aumenta
con una tendencia lineal, según la cantidad de sustancia agregada a los suelos, sin
importar el contenido de materia orgánica ni la proporción de arcilla, limo y arena.
- En el caso particular del fungicida Captan, este se adsorbe de mejor manera en los
suelos con presencia de materia orgánica, lo que se atribuye a la estructura química de
esta sustancia (figura 8), ya que tiene un carácter poco polar inducido principalmente
por la presencia de los anillos de 6 y 5 miembros, lo que le permitiría mantener una
mayor interacción con las sustancias orgánicas contenidas en el suelo, tal como se
aprecia en las figuras correspondientes al modelo de Freundlich. Contrario a esto, el
Thiram, que presenta grupos ftalatos, tiene la posibilidad de interactuar con sustancias o
62
partículas de carácter polar, o con densidad de carga marcada, por lo cual se adsorbe
mejor en suelos cuyo contenido de materia orgánica es menor o nula, permitiendo una
mayor interacción con las arcillas, a lo cual se puede atribuir su mayor adsorción este
tipo de suelos.
- Ambos suelos estudiados se adaptan de mejor manera al modelo de adsorción de
Freundlich, por sobre Langmuir, lo que queda demostrados en las figuras
correspondientes a cada modelo, en donde para Freundlich se nota claramente la
tendencia lineal del logaritmo de la concentración adsorbida en función de la
concentración en el equilibrio, no así para Langmuir, en donde la tendencia esperada no
se aprecia claramente en ninguno de los casos expuestos.
- Los diagramas de difracción de rayos X (DRX) muestran que ambos suelos presentan
una similar composición, observándose la presencia de cuarzo y fedespatos, como albita
y plagioclasas. Además los componentes minerales identificados corresponden a
compuestos del tipo amorfos cristalinos o paracristalino, siendo posiblemente alofan o
inmogolita.
- La contribución de arcillas en el fenómeno de adsorción se atribuye principalmente a
la presencia de haloisita y clorita poco cristalina, esta última un aluminosilicato 2:1:1.
Estas últimas dos arcillas permiten que las partículas de fungicida se ubiquen en los
espacios interlaminares de las arcillas presentes en el suelo.
63
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SueloEdward. J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens. “Ciencias de la Tierra: Una introducción a la geología física”. Universidad Autónoma de Madrid. Ed. Pearson Prentice Hall. 2005.
Textura del Suelowww.siar.cl/docs/protocolos/Det_textura_suelo.pdf
Suelos ChilenosFernando Santibañez, Alejandro Royo. “Informe País, Estado del Medio Ambiente en Chile 2002”.Universidad de Chile, Instituto de Asuntos Públicos, Departamento de Políticas Públicas. LOM Ediciones. 2002.
Suelo Maipohttp://winetourschile.com/valles/maipo.htmlhttp://www.morande.cl/esp/pdf/Ficha_Romeral_esp.pdf
Suelo Pocurohttp://www.e-seia.cl/archivos/3c1_anexo_9_antecedentes_cambio_uso_suelo_vf.pdfPlan de Desarrollo Comunal de Hijuelas 2007-2012.
Fungicidashttp://es.wikipedia.org/wiki/Fungicida
Thiram http://www.grupoprevenir.es/fichas-seguridad-sustancias-quimicas/0757.htmhttp://www.agristar.com.ar/productos/fungicidas%25202008/thiram%2520granuflo%2520thiram.pdf
Captanhttp://www.arystalifescience.cl/productos/fichas_pdf/CAPTAN%2080%20WP_FCH.pdf
Modelos de Adsorciónhttp://es.wikipedia.org/wiki/Isoterma_de_Freundlichhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuación_de_LangmuirProfesora Silvia Copaja. Curso Química de Suelos. Primer Semestre, 2008.
Difracción de Rayos XCornelius S. Hurlbut, Jr, Cornelis Klein. “Manual de Mineralogía de Dana”. Editorial Reverté S.A. Tercera Edición, 1992.http://es.wikipedia.org/wiki/Difracción_de_rayos_X
64
ANEXOS
65
Determinación del Contenido de Materia Orgánica
A partir de la determinación del blanco se determina la concentración del sulfato ferroso
utilizado, según la reacción:
Y se obtiene la concentración del sulfato a partir de la ecuación
Tabla 10. Potencial y Volumen gastado en la titulación del Blanco.
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
0 971 18 967 22 457,9
5 974 18,5 965 23 450,1
10 974 19 961 24 446,4
12 971 19,5 953 26 441,1
14 969 20 557,1 28 436,3
15 970 20,5 493,7 30 430,0
16 968 21 475,6 32 424,7
17 969 21,5 463,4 35 417,0
66
Figura 45. Curva Potencial versus Volumen Gastado en el blanco.
Figura 46. Primera Derivada de la curva Potencial versus Volumen Gastado en el blanco.
67
Al conocer la concentración del FeSO4, al titular cada de suelo, es posible determinar el
porcentaje de carbono y la cantidad de materia orgánica según las ecuaciones 10 y 11,
respectivamente.
Ec.10
donde VFeSO4(Blanco) = mL de solución de sulfato ferroso gastados en el blanco
VFeSO4(Muestra) = mL de solución de sulfato ferroso gastado en la muestra
S(Muestra Aire) = peso en g de la muestra seca al aire
MFeSO4 = Molaridad de la solución de sulfato ferroso
0,39 = peso equivalente del carbono
fh = factor de humedad
Ec. 11
donde 1,724 = factor de conversión%C = porcentaje de carbono
A partir de esto, los respectivos volúmenes gastados y potencial para la titulación en
suelos Maipo y Pocuro fueron los siguientes.
68
Tabla 11. Potencial y Volumen gastado en la titulación de suelo Maipo.
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
0 947 9,5 950 15,5 942
1 950 10 949 16 943
2 951 10,5 949 16,5 938
3 950 11 949 17 936
4 953 11,5 950 17,5 937
5 954 12 952 18 510,7
6 951 12,5 953 18,5 486,0
7 948 13 953 19 470,7
7,5 950 13,5 952 19,5 462,4
8 950 14 949 20 454,5
8,5 950 14,5 950 20,5 448,8
9 949 15 950 21 444,1
69
Figura 47. Curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Maipo.
Figura 48. Primera Derivada de la curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Maipo.
Tabla 12. Potencial y Volumen gastado en la titulación de suelo Pocuro.
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
0 949 11 962 17 952
1 955 11,5 962 17,5 949
2 956 12 962 18 948
3 957 12,5 962 18,5 527,1
4 958 13 962 19 513,4
5 959 13,5 961 19,5 484,5
6 960 14 961 20 471,3
7 960 14,5 961 20,5 461,3
8 961 15 961 21 454,7
9 962 15,5 959 21,5 448,4
10 961 16 958 22 444,1
10,5 962 16,5 953
70
Figura 49. Curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Pocuro.
71
Figura 50. Primera Derivada de la curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Pocuro.
Eliminación de la Materia Orgánica
Una vez estimada la cantidad de materia orgánica presente en los suelos, esta se debe
eliminar según la metodología explicada en el punto 3.4.5. Para corroborar que la
materia orgánica haya sido removida completamente se debe elaborar las curvas de
titulación, presentadas a continuación.
Tabla 13. Potencial y Volumen gastado en la titulación de suelo Maipo sin materia
orgánica.
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
0 968 17 960 21 488,9
5 965 18 964 22 472,4
10 963 18,5 961 23 462,0
12 961 19 960 25 447,8
14 960 19,5 959 27 439,3
15 957 20 537,7 29 430,3
16 959 20,5 502,3 31 422,8
72
Figura 51. Curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Maipo sin materia orgánica.
Figura 52. Primera Derivada de la curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Maipo sin
materia orgánica.
Tabla 14. Potencial y Volumen gastado en la titulación de suelo Pocuro sin materia
orgánica.
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
Volumen
[mL]
Potencial
[mV]
0 967 17 967 21 507,7
5 964 18 961 21,5 490,7
10 970 18,5 964 22 479,3
12 971 19 964 23 465,5
14 972 19,5 957 24 456,8
15 973 20 943 26 444,7
16 964 20,5 566,6 28 435,7
73
Figura 53. Curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Pocuro sin materia orgánica.
Figura 54. Primera Derivada de la curva Potencial versus Volumen Gastado en el suelo Pocuro sin
materia orgánica.
74
Los resultados expuestos se resumen en la siguiente tabla.
Tabla 15. Contenido de Materia Orgánica en los suelos utilizados.Maipo c/MO Maipo s/MO Pocuro c/MO Pocuro s/MO
VFeSO4 Muestra
(mL)18,0 20,0 18,5 20,5
S (g) 0,5228 0,5066 0,5185 0,5691
VFeSO4 Muestra – VFeSO4 Blanco
(mL)
2,5 0,0 2,0 -0,5 (~0)
C (%) 1,8780 0 1,5183 0
MO (%) 3,24 0 2,62 0
Determinación del Factor de Humedad
La determinación del porcentaje de humedad y el factor de humedad se realizó según la
ecuación 1 y 2 respectivamente.
Ec. 1
donde a = peso en g del suelo seco al aire + recipiente
b = peso en g del suelo seco a 105°C + recipiente
c = peso en g del recipiente
Ec. 2
Según esto tenemos los siguientes valores resumidos en la tabla 16.
75
Tabla 16. Determinación del Factor de Humedad
Suelo Maipo Suelo Pocuro
a 88,1863 g 86,7701 g
b 88,0479 g 86,5827 g
c 68,3004 g 66,3250 g
Humedad (%) 0,7008 0,9251
Fh 1,0070 1,0093
Determinación de la Textura
A partir de la figura 55 y de la temperatura de la suspensión de cada suelo, se determinó
la constante k para cada suelo.
Figura 55. Gráfica temperatura de suspensión versus k.
Suelo Maipo
Fracción limo (d = 0,05 mm; profundidad probeta = 10 cm)
Tº suspensión: 24,5 ºC
k = 5800
V = 14,5 cm/min
t = 41,38 s
Fracción arcilla (d = 0,002 mm; profundidad probeta = 3 cm)
Tº = 24,5 ºC
76
k = 5800
v = 0,0232 cm/min
t = 129,31 min
Tabla 17. Determinación Textura suelo Maipo.Suelo Maipo (seco estufa) Fracción 0,002 mm (g) Fracción 0,05 mm (g)
Vaso solo 52,5371 57,6179Vaso + muestra seca a
105ºC52,6154 58,2843
Muestra seca 0,0783 0,6664x 40 3,132 26,6560
- 1 (Final Masa) 2,132 25,6560
Masa rectificada = 100 g * 48,9716 g / 50 g = 97,9432 g (Ec 5)
% limo + arcilla = (25,6560 g / 97,9432 g) x 100 = 26,1948 % (Ec. 6)
% arcilla = 2,1768 % (Ec. 7)
% limo = 24,0180 % (Ec 8)
% arena = 73,8052 % (Ec. 9)
Por lo tanto, según el triángulo de textura de los suelos (figura 3), el suelo Maipo es
Areno Francoso.
Suelo Pocuro
Fracción limo (d = 0,05 mm; profundidad probeta = 10 cm)
Tº suspensión: 25 ºC
k = 5900
V = 14,75 cm/min
t = 40,68 s
Fracción arcilla (d = 0,002 mm; profundidad probeta = 3 cm)
Tº = 25 ºC
k = 5900
v = 0,0236 cm/min
t = 127,12 min
Tabla 18. Determinación Textura suelo Pocuro.Suelo Maipo (seco estufa) Fracción 0,002 mm (g) Fracción 0,05 mm (g)
Vaso solo 55,2642 61,4892
77
Vaso + muestra seca a 105ºC
55,3615 62,2834
Muestra seca 0,0973 0,7942x 40 3,892 31,768
- 1 (Final Masa) 2,892 30,768
Masa rectificada = 100 g * 49,1767 g / 50 g = 98,3534 g (Ec 5)
% limo + arcilla = (30,7680 g / 98,3534 g) x 100 = 31,2831 % (Ec. 6)
% arcilla = 2,9404 % (Ec. 7)
% limo = 28,3427 % (Ec 8)
% arena = 687169 % (Ec. 9)
Por lo tanto, según el triángulo de textura de los suelos (figura 3), el suelo Pocuro es
Franco Arenoso.
78
Curva de Calibración
Thiram
Para la elaboración de la curva de calibración para el Thiram, se prepararon estándares a
distintas concentraciones, tal como se muestra en la tabla 19. Estos valores se
obtuvieron a partir del promedio de tres inyecciones realizadas para cada caso, (tabla
20).
Tabla 19. Estándares para elaboración de la curva de calibración de Thiram.Volumen Thiram
(ml)
Volumen Acetonitrilo
(ml)
Concentración Estándar
(ppm)
10 0 100
8 2 80
6 4 60
5 5 50
4 6 40
3 7 30
1 9 10
0,5 9,5 5
0,1 9,9 1
Tabla 20. Datos curva de calibración Thiram.
ConcentraciónInyección
ÁreaÁrea
Prom.tR
tR
Prom.
(ppm) (mV*seg) (mV*seg) (min) (min)
1001 667289
6756652,297
2,3022 681294 2,3213 678412 2,287
801 544871
5448232,306
2,2972 526475 2,2993 563123 2,287
601 408083
4072242,317
2,3142 407655 2,3063 405934 2,319
501 336507
3493682,285
2,2972 342228 2,2993 369368 2,306
79
401 308641
3002152,31
2,3162 282573 2,3153 309431 2,323
301 202506
2097462,322
2,3172 223228 2,3213 203505 2,307
101 79890
806222.306
2,3142 87195 2,3123 74782 2,323
51 45820
490182,319
2,312 48106 2,301
3 53129 2,311
1
1 36669
35176
2,317
2,3072 32683 2,284
3 36176 2,32
Captan
Para la elaboración de la curva de calibración del Captan, se prepararon estándares a
distintas concentraciones, tal como se muestra en la tabla 21. Estos valores se
obtuvieron a partir del promedio de tres inyecciones realizadas para cada caso, (tabla
22).
Tabla 21. Estándares para elaboración de la curva de calibración de Captan.Volumen Captan
(ml)
Volumen Acetonitrilo
(ml)
Concentración Estándar
(ppm)
10 0 400
8 2 320
6 4 240
4 6 160
2 8 80
1 9 40
0,5 9,5 20
80
Tabla 22. Datos curva de calibración Captan.
ConcentraciónInyección
ÁreaÁrea
Prom.tR
tR
Prom.
(ppm) (mV*seg) (mV*seg) (min) (min)
4001 37484
370923,506
3,4612 36571 3,443 37220 3,436
3201 27556
291223,433
3,4372 30026 3,4453 29785 3,433
2401 21586
206153
3,4482 19540 3,4513 20718 3,444
1601 13638
138693,435
3,4492 14473 3,4513 13496 3,46
801 7244
70053,471
3,4542 6892 3,4493 6891 3,442
401 3401
31133,438
3,4382 2979 3,4493 2960 3,427
201 1129
12423,433
3,4322 1163 3,4273 1434 3,435
81
Adsorción por HPLC
Se analizaron muestras con diferentes concentraciones de pesticida, tal como se muestra
en la tabla 23.
Tabla 23. Concentraciones de Thiram y Captan añadidas a los suelos Maipo y Pocuro.
Frasco Masa
Suelo
(g)
Volumen CaCl2
0,01M (ml)
Volumen Thiram
100 ppm (ml)
Volumen Captan
400 ppm(ml)
1
1
10 0 0
2 9 1 1
3 8 2 2
4 7 3 3
5 6 4 4
6 5 5 5
7 4 6 6
8 3 7 7
9 2 8 8
10 1 9 9
11 0 10 10
A partir de esto los valores obtenidos de área y tiempo de retención para determinar las
concentraciones de cada fungicida se muestran a continuación. Cabe destacar que los
valores marcados con negrilla corresponden al promedio aritmético de cada muestra
realizada para el tiempo de retención y área.
ThiramTabla 24. Datos de adsorción suelo Maipo con materia orgánica (rojo) y sin materia
orgánica (negro).Muestra Tpo. Ret
(s)Área
(µV*s)Muestra Tpo. Ret
(s)Área
(µV*s)M1 (1) 2,316 4247 M1 (1) 2,298 34598M1 (2) 2,357 10729 M1 (2) 2,283 24466M1 (3) 2,348 9039 M1 (3) 2,281 31190
2,34033333 8005 2,28733333 30084,6667
M2 (1) 2,333 17710 M2 (1) 2,32 33396
82
M2 (2) 2,331 19165 M2 (2) 2,287 35513M2 (3) 2,28 17015 M2 (3) 2,281 35511
2,31466667 17963,3333 2,296 34806,6667
M3 (1) 2,236 79711 M3 (1) 2,273 63959M3 (2) 2,252 84838 M3 (2) 2,267 64201M3 (3) 2,248 83172 M3 (3) 2,275 62692
2,24533333 82573,6667 2,27166667 63617,3333
M4 (1) 2,25 134488 M4 (1) 2,266 115123M4 (2) 2,278 132510 M4 (2) 2,256 113216M4 (3) 2,256 125202 M4 (3) 2,249 107535
2,26133333 130733,333 2,257 111958
M5 (1) 2,247 175280 M5 (1) 2,281 164363M5 (2) 2,248 182648 M5 (2) 2,254 150176M5 (3) 2,255 188639 M5 (3) 2,258 142855
2,25 182189 2,26433333 152464,667
M6 (1) 2,256 238112 M6 (1) 2,263 214926M6 (2) 2,266 233328 M6 (2) 2,274 218310M6 (3) 2,272 233158 M6 (3) 2,251 178481
2,26466667 234866 2,26266667 203905,667
M7 (1) 2,254 269162 M7 (1) 2,256 231947M7 (2) 2,249 291328 M7 (2) 2,265 229691M7 (3) 2,295 278540 M7 (3) 2,268 264192
2,266 279676,667 2,263 241943,333
M8 (1) 2,268 321489 M8 (1) 2,284 295158M8 (2) 2,294 323902 M8 (2) 2,252 288934M8 (3) 2,295 326282 M8 (3) 2,242 274410
2,28566667 323891 2,25933333 286167,333
M9 (1) 2,25 378322 M9 (1) 2,27 302870M9 (2) 2,265 380356 M9 (2) 2,272 345494M9 (3) 2,27 376142 M9 (3) 2,265 335411
2,26166667 378273,333 2,269 327925
M10 (1) 2,239 428585 M10 (1) 2,257 365021M10 (2) 2,283 417580 M10 (2) 2,252 379316M10 (3) 2,237 433122 M10 (3) 2,261 353361
2,253 426429 2,25666667 365899,333
M11 (1) 2,275 490099 M11 (1) 2,27 424960M11 (2) 2,251 470027 M11 (2) 2,255 410020M11 (3) 2,255 474506 M11 (3) 2,272 405906
83
2,26033333 478210,667 2,26566667 413628,667
Tabla 25. Datos de adsorción suelo Pocuro con materia orgánica (rojo) y sin materia orgánica (negro).
Muestra Tpo. Ret (s)
Área (µV*s)
Muestra Tpo. Ret (s)
Área (µV*s)
P1 (1) 2,314 15769 P1 (1) 2,301 16499P1 (2) 2,297 7559 P1 (2) 2,306 18165P1 (3) 2,291 13667 P1 (3) 2,3 18345
2,301 12332 2,302 17670
P2 (1) 2,261 41233 P2 (1) 2,319 19053P2 (2) 2,266 45672 P2 (2) 2,306 18957P2 (3) 2,249 48984 P2 (3) 2,316 16520
2,259 45296 2,314 18177
P3 (1) 2,246 62430 P3 (1) 2,246 56929P3 (2) 2,251 87315 P3 (2) 2,268 64141P3 (3) 2,235 91468 P3 (3) 2,234 60690
2,244 80404 2,249 60587
P4 (1) 2,283 121065 P4 (1) 2,257 104013P4 (2) 2,235 104668 P4 (2) 2,243 91721P4 (3) 2,231 127921 P4 (3) 2,268 101817
2,250 117885 2,256 99184
P5 (1) 2,311 163533 P5 (1) 2,218 116037P5 (2) 2,311 166260 P5 (2) 2,252 116425P5 (3) 2,317 146684 P5 (3) 2,28 131156
2,313 158826 2,25 121206
P6 (1) 2,301 182714 P6 (1) 2,264 163007P6 (2) 2,299 188572 P6 (2) 2,256 156421P6 (3) 2,296 201505 P6 (3) 2,256 156835
2,299 190930 2,259 158754
P7 (1) 2,253 218970 P7 (1) 2,248 205184P7 (2) 2,236 225217 P7 (2) 2,254 187046P7 (3) 2,24 223689 P7 (3) 2,255 205740
2,243 222625 2,252 199323
P8 (1) 2,229 262108 P8 (1) 2,286 231691P8 (2) 2,238 253950 P8 (2) 2,266 246371P8 (3) 2,257 267299 P8 (3) 2,262 237906
2,241 261119 2,271 238656
P9 (1) 2,25 308110 P9 (1) 2,273 275826
84
P9 (2) 2,278 309553 P9 (2) 2,274 282855P9 (3) 2,246 304445 P9 (3) 2,262 299562
2,258 307369 2,270 286081
P10 (1) 2,241 318721 P10 (1) 2,299 304029P10 (2) 2,249 343408 P10 (2) 2,258 308875P10 (3) 2,279 352891 P10 (3) 2,256 298265
2,256 338340 2,271 303723
P11 (1) 2,255 348171 P11 (1) 2,275 342450P11 (2) 2,271 380107 P11 (2) 2,253 333971P11 (3) 2,269 371615 P11 (3) 2,285 353823
2,265 366631 2,271 343415
CaptanTabla 26. Datos de adsorción suelo Maipo con materia orgánica (rojo) y sin materia
orgánica (negro).Muestra Tpo. Ret
(s)Área
(µV*s)Muestra Tpo. Ret
(s)Área
(µV*s)M1 (1) 3,473 209 M1 (1) 3,371 536M1 (2) 3,441 173 M1 (2) 3,392 238M1 (3) 3,47 265 M1 (3) 3,401 233
3,461 216 3,388 336
M2 (1) 3,435 1155 M2 (1) 3,433 1200M2 (2) 3,416 1017 M2 (2) 3,437 969M2 (3) 3,474 879 M2 (3) 3,43 1178
3,442 1017 3,433 1116
M3 (1) 3,483 6487 M3 (1) 3,344 6286M3 (2) 3,45 6443 M3 (2) 3,345 6349M3 (3) 3,467 6520 M3 (3) 3,343 6544
3,467 6483 3,344 6393
M4 (1) 3,446 10015 M4 (1) 3,336 9507M4 (2) 3,456 9853 M4 (2) 3,334 8415M4 (3) 3,466 9981 M4 (3) 3,346 9752
3,456 9950 3,339 9225
M5 (1) 3,467 12900 M5 (1) 3,333 12676M5 (2) 3,456 13609 M5 (2) 3,334 13268M5 (3) 3,472 13921 M5 (3) 3,34 14390
3,465 13477 3,336 13445
M6 (1) 3,445 18088 M6 (1) 3,344 17691M6 (2) 3,463 16103 M6 (2) 3,33 16269
85
M6 (3) 3,462 16792 M6 (3) 3,36 169053,457 16994 3,345 16955
M7 (1) 3,438 20828 M7 (1) 3,3348 21303M7 (2) 3,473 19842 M7 (2) 3,362 19717M7 (3) 3,457 20833 M7 (3) 3,334 22583
3,456 20501 3,344 21201
M8 (1) 3,36 24249 M8 (1) 3,333 24862M8 (2) 3,372 23850 M8 (2) 3,498 24813M8 (3) 3,378 23657 M8 (3) 3,5 25079
3,370 23919 3,444 24918
M9 (1) 3,379 27747 M9 (1) 3,472 27654M9 (2) 3,393 27709 M9 (2) 3,43 28632M9 (3) 3,383 26873 M9 (3) 3,389 29043
3,385 27443 3,430 28443
M10 (1) 3,385 30561 M10 (1) 3,365 31649M10 (2) 3,427 30728 M10 (2) 3,364 31793M10 (3) 3,401 31293 M10 (3) 3,371 30939
3,404 30861 3,367 31460
M11 (1) 3,386 33894 M11 (1) 3,386 35098M11 (2) 3,398 34936 M11 (2) 3,39 34516M11 (3) 3,387 34429 M11 (3) 3,407 35445
3,390 34420 3,394 35020
Tabla 27. Datos de adsorción suelo Pocuro con materia orgánica (rojo) y sin materia orgánica (negro).
Muestra Tpo. Ret (s)
Área (µV*s)
Muestra Tpo. Ret (s)
Área (µV*s)
P1 (1) 3,361 1056 P1 (1) LD LDP1 (2) 3,374 394 P1 (2) LD LDP1 (3) 3,393 1045 P1 (3) LD LD
3,376 832 -- --
P2 (1) 3,411 1085 P1 (1) LD LDP2 (2) 3,396 2731 P1 (2) LD LDP2 (3) 3,4 1248 P1 (3) LD LD
3,402 1688 -- --
P3 (1) 3,39 6892 P3 (1) 3,371 6122P3 (2) 3,395 6310 P3 (2) 3,373 7062P3 (3) 3,413 6096 P3 (3) 3,399 6444
3,399 6433 3,381 6543
86
P4 (1) 3,437 10535 P4 (1) 3,405 10070P4 (2) 3,401 9286 P4 (2) 3,374 9208P4 (3) 3,398 10282 P4 (3) 3,376 10439
3,412 10034 3,385 9906
P5 (1) 3,398 13049 P5 (1) 3,408 14374P5 (2) 3,452 13897 P5 (2) 3,368 13079P5 (3) 3,397 13628 P5 (3) 3,369 13198
3,416 13525 3,382 13550
P6 (1) 3,386 16140 P6 (1) 3,36 16400P6 (2) 3,343 17711 P6 (2) 3,374 17609P6 (3) 3,401 17333 P6 (3) 3,366 17594
3,377 17061 3,367 17201
P7 (1) 3,402 21612 P7 (1) 3,365 21210P7 (2) 3,404 19574 P7 (2) 3,363 20449P7 (3) 3,415 20659 P7 (3) 3,368 23314
3,407 20615 3,365 21658
P8 (1) 3,388 23608 P8 (1) 3,35 23732P8 (2) 3,394 24474 P8 (2) 3,347 23845P8 (3) 3,401 24037 P8 (3) 3,349 24920
3,394 24040 3,349 24166
P9 (1) 3,383 27681 P9 (1) 3,355 27302P9 (2) 3,384 28069 P9 (2) 3,348 27110P9 (3) 3,393 27242 P9 (3) 3,366 28885
3,387 27664 3,356 27766
P10 (1) 3,374 31543 P10 (1) 3,35 31678P10 (2) 3,382 31572 P10 (2) 3,349 31801P10 (3) 3,383 30351 P10 (3) 3,354 30516
3,380 31155 3,351 31332
P11 (1) 3,414 33139 P11 (1) 3,347 33172P11 (2) 3,371 35930 P11 (2) 3,356 35712P11 (3) 3,395 34619 P11 (3) 3,351 35416
3,393 34563 3,351 34767
87
Modelo de Adsorción de Freundlich
Thiram
Tabla 28. Parámetros de Freundlich suelo Maipo con Materia Orgánica.Área
[mV*seg]Ci [ppm] Ce [ppm] Cads
[ppm]Log Ce Log Cads kd
(Cads/Ce)8005 0 LD LD LD LD LD
17963,33 10 LD LD LD LD LD82573,67 20 9,34236254 10,6576375 0,97045672 1,02766094 1,140786113130733,33 30 16,7038611 13,2961389 1,22281687 1,12372554 0,795991941
182189 40 24,569175 15,430825 1,39039057 1,18838914 0,628056292234866 50 32,6211767 17,3788233 1,51349962 1,24002037 0,532746672
279676,67 60 39,4707617 20,5292383 1,59627551 1,31237284 0,520112545323891 70 46,2291925 23,7708075 1,66491631 1,37604394 0,514194739
378273,33 80 54,5418642 25,4581358 1,73672998 1,4058266 0,466763213426429 90 61,9027529 28,0972471 1,79170996 1,44866377 0,453893336
478210,67 100 69,8178979 30,1821021 1,84396677 1,47974948 0,432297491
kd prom: 0,609426927* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
Tabla 29. Parámetros de Freundlich suelo Maipo sin Materia Orgánica.
Área [mV*seg]
Ci [ppm] Ce [ppm] Cads [ppm]
Log Ce Log Cads kd (Cads/Ce)
30084,67 0 1,31909784 LD 0,12027701 LD LD34806,67 10 2,04088443 7,95911557 0,30981841 0,90086481 3,899836563617,33 20 6,44477003 13,55523 0,80920742 1,13210689 2,103291493111958 30 13,8339371 16,1660629 1,1409458 1,20860426 1,168580047
152464,67 40 20,0256294 19,9743706 1,30158617 1,3004731 0,997440342203905,67 50 27,8887009 22,1112991 1,44542828 1,34461426 0,792840772241943,33 60 33,7029899 26,2970101 1,52766843 1,41990637 0,780257486286167,33 70 40,4628988 29,5371012 1,60705699 1,47036787 0,729979862
327925 80 46,845814 33,154186 1,67067079 1,52053837 0,707729957365899,33 90 52,6504226 37,3495774 1,72140186 1,57228569 0,709387987413628,67 100 59,9461442 40,0538558 1,77776125 1,60264433 0,668164005
kd prom: 1,255750845* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
88
Tabla 30. Parámetros de Freundlich suelo Pocuro con Materia Orgánica.
Área [mV*seg]
Ci [ppm] Ce [ppm] Cads [ppm]
Log Ce Log Cads kd (Cads/Ce)
12331,67 0 LD LD LD LD LD45296,33 10 3,64429312 6,35570688 0,5616133 0,80316386 1,74401637880404,33 20 9,01076566 10,9892343 0,9547617 1,04096743 1,219567211117884,67 30 14,7398649 15,2601351 1,1684935 1,18355838 1,035296813158825,67 40 20,9979471 19,0020529 1,32217684 1,27880052 0,904948123190930,33 50 25,9053408 24,0946592 1,41338931 1,38192079 0,930103927222625,33 60 30,7501154 29,2498846 1,48784675 1,46612416 0,951212189
261119 70 36,6341083 33,3658917 1,56388563 1,52330274 0,910787603307396,33 80 43,7078813 36,2921187 1,64055975 1,55981232 0,830333516
338340 90 48,4378105 41,5621895 1,6851845 1,61869842 0,858052606366631 100 52,7622629 47,2377371 1,72232341 1,67428908 0,895293995
kd prom: 1,027961236* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
Tabla 31. Parámetros de Freundlich suelo Pocuro sin Materia Orgánica.
Área [mV*seg]
Ci [ppm] Ce [ppm] Cads [ppm]
Log Ce Log Cads kd (Cads/Ce)
17669,67 0 LD LD LD LD LD18176,67 10 LD LD LD LD LD60586,67 20 5,98151511 14,0184849 0,7768112 1,14670108 2,34363445399183,67 30 11,8813026 18,1186974 1,07486406 1,25812697 1,524975662121206 40 15,2475505 24,7524495 1,18320008 1,39361818 1,623372197
158754,33 50 20,9870424 29,0129576 1,32195124 1,462592 1,382422405199323,33 60 27,1882622 32,8117378 1,43438145 1,51602923 1,206834685
238656 70 33,2005014 36,7994986 1,52114464 1,5658419 1,108401895286081 80 40,4497027 39,5502973 1,60691533 1,59714975 0,977764845303723 90 43,1463903 46,8536097 1,63494447 1,67074306 1,08592189
343414,67 100 49,2135048 50,7864952 1,6920843 1,70574824 1,031962575
kd prom: 1,36503229* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
89
CaptanTabla 32. Parámetros de Freundlich suelo Maipo con Materia Orgánica.
Área [mV*seg]
Ci [ppm]
Ce [ppm] Cads [ppm]
Log Ce Log Cads kd (Cads/Ce)
215,67 0 10,6347164 LD 1,02672591 LD LD1017 40 19,2281955 LD 1,28393853 LD LD
6483,33 80 77,8490207 2,15097928 1,89125315 0,33263623 0,027630149949,67 120 115,021895 4,97810522 2,06078052 0,69706407 0,0432796313476,67 160 152,845357 7,1546433 2,18425225 0,85458799 0,0468096916994,33 200 190,568728 9,43127183 2,28005164 0,97457026 0,04949013
20232 240 225,289386 14,7106135 2,35274073 1,16763079 0,0652965223702,67 280 262,508731 17,4912689 2,41914375 1,24282132 0,06663119
27169 320 299,681605 20,3183948 2,47666009 1,3078894 0,0677999430636,67 360 336,868778 23,1312221 2,52746076 1,36419858 0,0686653834035,67 400 373,319571 26,6804291 2,57208076 1,42619281 0,07146807
kd prom: 0,05634119* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
Tabla 33. Parámetros de Freundlich suelo Maipo sin Materia Orgánica.
Área [mV*seg]
Ci [ppm]
Ce [ppm] Cads [ppm]
Log Ce Log Cads kd (Cads/Ce)
335,67 0 11,9215934 LD 1,07633431 LD LD1115,67 40 20,2862944 19,7137056 1,30720272 1,29476827 0,9717746
6393 80 76,8802883 3,11971174 1,885815 0,49411447 0,040578829924,67 120 114,753795 5,24620461 2,05976706 0,71984522 0,04571705
13444,337 160 152,498615 7,50138518 2,1832659 0,87514147 0,0491898616955 200 190,146918 9,85308153 2,27908929 0,99357208 0,0518182620501 240 228,174136 11,8258641 2,35826641 1,07283288 0,0518282423918 280 264,817961 15,1820395 2,42294744 1,18133012 0,057330127443 320 302,619974 17,3800255 2,48089759 1,24005041 0,05743185
30860,33 360 339,267374 20,7326263 2,5305421 1,31665432 0,0611099934419,67 400 377,437578 22,5624225 2,57684514 1,35338573 0,05977789
kd prom: 0,05275356* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
90
Tabla 34. Parámetros de Freundlich suelo Pocuro con Materia Orgánica.
Área [mV*seg] Ci [ppm]
Ce [ppm] Cads [ppm]
Log Ce Log Cads kd (Cads/Ce)
831,6666667 0 17,2406853 LD 1,23655453 LD LD1688 40 26,4239831 13,5760169 1,42199828 1,13277237 0,51377632
6432,666667 80 77,3056726 2,69432737 1,88821136 0,43045036 0,0348529110034,33333 120 115,929858 4,07014195 2,0641953 0,60960956 0,0351086613524,66667 160 153,360108 6,63989247 2,1857124 0,82216105 0,0432960917061,33333 200 191,287235 8,71276546 2,28168599 0,94015602 0,04554808
20615 240 229,396669 10,6033309 2,36058711 1,02544231 0,0462226924039,66667 280 266,122711 13,8772891 2,42508194 1,14230464 0,0521462
27664 320 304,989973 15,0100269 2,48428556 1,17638147 0,0492148231155,33333 360 342,430947 17,5690535 2,53457301 1,24474836 0,0513068534562,66667 400 378,971106 21,028894 2,5786061 1,32281643 0,05548944
kd prom: 0,09269621* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
Tabla 35. Parámetros de Freundlich suelo Pocuro sin Materia Orgánica.
Área [mV*seg] Ci [ppm]
Ce [ppm] Cads [ppm]
Log Ce Log Cads kd (Cads/Ce)
LD 0 LD LD LD LD LDLD 40 LD LD LD LD LD
6542,666667 80 78,4853099 1,51469006 1,89478838 0,18032378 0,019299039905,666667 120 114,55004 5,44996014 2,05899524 0,73639333 0,0475771113550,33333 160 153,635356 6,36464377 2,18649117 0,8037741 0,04142695
17201 200 192,785016 7,21498354 2,28507328 0,85823534 0,0374250220657,66667 240 229,854225 10,1457746 2,36145249 1,00628521 0,0441400424165,66667 280 267,473932 12,5260682 2,42728146 1,09781477 0,0468309927765,66667 320 306,080244 13,9197561 2,4858353 1,14363162 0,0454774731331,66667 360 344,321941 15,6780591 2,5369647 1,1952923 0,0455331434766,66667 400 381,158797 18,8412029 2,58110595 1,27510863 0,04943137
kd prom: 0,04190457* Ci = concentración inicial, Ce = concentración en el equilibrio, Cads = Concentración adsorbida.
91
![[2005] Mario Garcés y Sebastián Leiva: El Golpe en La Legua. Los caminos de la historia y la memoria](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/55cf969b550346d0338ca250/2005-mario-garces-y-sebastian-leiva-el-golpe-en-la-legua-los-caminos.jpg)
