Determinación de índice de acidez y basicidad en fertilizantes

Industria: Agricultura/Fertilizantes
Equipos: HI931 / HI932
Norma / Resolución: NB 326:1979 Fertilizantes - Método para determinar la basicidad / NB 325:1979 Fertilizantes - Método de determinación de la acidez libre

Descripción:

Se describe la importancia del control de la acidez y basicidad en los fertilizantes, además como realizar estos ensayos según lo establecido por normativa, utilizando instrumentación electrónica. 

Aplicación: 

La acidez del suelo determinará las reacciones químicas y solubilidad de los nutrientes en el suelo, consiguiendo si estos pueden ser o no absorbidos por las raíces. Esto afecta directamente la capacidad reticular de la planta y en extremos puede llevar a que se precipiten ciertos nutrientes logrando que no estén disponibles para su consumo. 

Todos los elementos que entran dentro de la dinámica de la planta juegan un papel importante a la hora de definir la acidez del medio: el agua, el fertilizante, el suelo como tal, etc. En este sentido, el fertilizante juega un papel importante que debe ser considerado a la hora de su aplicación. Realizar mediciones de pH en este tipo de muestras no siempre es la salida más adecuada; toda vez que, el hecho de usar un fertilizante alcalino, por ejemplo, no implica que el pH del suelo necesariamente vaya a incrementarse. Esto debido a que el sustrato tiene una gran capacidad tampón que impide fluctuaciones radicales de pH, y este no varía a corto tiempo.

Como se ha mencionado, los fertilizantes producen reacciones químicas al ingresar en contacto con el suelo, pudiendo ser estas de tipo ácida, básica o neutral. El efecto ácido o básico no tiene una afectación inmediata o como se dice “en término de temporada”. En las aplicaciones sucesivas de fertilizante está la tendencia a cambios de pH; por ejemplo, la aplicación de urea implica una reacción ácida.

Resulta de gran importancia realizar un control de pH en cada aplicación de fertilizante y este se vuelve más útil cuando, se conoce la acidez o basicidad del fertilizante, ya que de esta manera se puede predecir su acción.

En Bolivia existen normativas que regulan este tipo de medición. La NB 326:1979 Fertilizantes - Método para determinar la basicidad y la NB 325:1979 Fertilizantes - Método de determinación de la acidez libre. Establecen directrices para la correcta ejecución de ambos ensayos. En el primer caso, para la determinación de basicidad, se establece que la determinación se realiza mediante un método volumétrico titulando una muestra de fertilizante con una solución 0,1 N de ácido clorhídrico usando rojo fenol y azul de bromotimol como indicadores. La muestra debe ser preparada con 1 gramo de fertilizante disuelto en 25 ml de agua destilada y posteriormente diluido con 75 ml de agua destilada. El ensayo exige una corrección de blanco para eliminar la interferencia por la basicidad propia del agua destilada. Finalmente, el resultado se expresa como índice de basicidad.

Por otro lado, en cuanto al ensayo de acidez libre, de igual manera establece un método volumétrico que implica una titulación con hidróxido de sodio 0,1N con rojo fenol o azul de bromotimol como indicadores. La preparación de muestra es exactamente igual al ensayo mencionado en el párrafo anterior y los resultados se expresan en términos de índice de acidez libre.

En ambas normas se hace especial alusión al uso del indicador. Se establece que la cantidad usada puede ser de 2 a 3 gotas y cualquiera de los dos indicadores mencionados, de acuerdo a la posibilidad de observar el color desarrollado y el viraje del mismo con el avance de la titulación. Esto puede suponer un especial problema considerando que, existen fertilizantes con colores variados, pudiendo ir desde el rojo hasta el verde oscuro. Esta interferencia por la imposibilidad de diferenciar colores y los cambios de los mismos, es un problema muy recurrente en metodologías volumétricas manuales.

En este sentido, una solución para el caso presente es recurrir a instrumentación electro analítica. Un titulador automático es un equipo capaz de ejecutar todo tipo de metodologías de titulación (ácido-base, argentométrica, complexométrica, no acuosa, etc.) de manera totalmente autónoma. El criterio de terminación en la técnica manual implica apreciar un cambio físico en la muestra a partir de la dosificación de un titulante, siendo el ojo humano el juez de dicho cambio. Sin embargo, este criterio es tremendamente subjetivo, ya que dependerá mucho de la capacidad visual del operador, así como el tipo de muestra, siendo qué si se trata de muestras donde apreciar cambios de color, formación de precipitados u otros cambios físicos se hace complicado, como en el presente caso, esto puede llevar a variaciones en los resultados y la imperiosa necesidad de complementar el método con técnicas más avanzadas como una retrotitulación, por ejemplo.

Los tituladores automáticos utilizan electrodos especializados según el tipo de titulación a realizar que, determinan el punto equivalente de la titulación con base en un cambio de voltaje inmediato y bien marcado, denominado derivación, que se da cuando el titulante y analito han reaccionado estequiométricamente. Este criterio de terminación elimina la subjetividad, tiene mayor sensibilidad, presenta mayor repetibilidad generando resultados muchas más confiables.

Los equipos HI 931 e HI 932 son ideales para el trabajo detallado párrafos arriba, sea que se requiera con una o dos buretas, respectivamente. Estos son tituladores automáticos cuentan con una bureta capaz de dosificar cantidades mínimas de titulante desde 0,125 ml gracias a su sistema con una bomba de 40 mil pasos. Los tituladores automáticos de HANNA INSTRUMENTS son totalmente configurables, pudiendo desarrollarse todo tipo de metodologías e incluir correcciones en blanco como la que solicita ambas normas descritas y un sinfín de expresiones de resultados. El equipo permite configurar los criterios de terminación de manera de obtener respuestas muy finas y acordes a la sensibilidad requerida, garantizando en cada ensayo resultados repetibles, exactos y precisos. El usuario únicamente debe acercar la muestra y presionar un botón para iniciar la titulación y el equipo opera sin necesidad de supervisión u otra acción, de manera que el operario puede mejorar el uso del tiempo.

El uso de estos equipos también influye en el consumo de reactivos, ya que este disminuye radicalmente respecto al uso en la forma manual. El equipo permite anexar varios periféricos como impresora y balanza, además de tener fácil conectividad con una PC para seguridad de los datos y fácil comunicación de resultados. 

Muchos reactivos tradicionales de la técnica de titulación están disponibles en Hanna Instruments tales como el ácido clorhídrico e hidróxido de sodio 0,1 N, entre otros. Estos reactivos son estandarizados y llevan un certificado que asegura sus características, tal que, el usuario no requiere de otra acción antes de su uso, ya que la concentración declarada está garantizada. 

Todo el asesoramiento técnico, puesta en marcha y desarrollo de métodos se realiza con expertos de Hanna Instruments para asegurar el óptimo uso del equipo, como parte del servicio de posventa.