[argonauta]

Hola compañeros!!
Me gustaría compartir con vosotros los ensayos que he realizado con este material, llevo tiempo añadiendolo a mis sustratos caseros por su gran poder " CIC" ( Capacidad de intercambio Catiónico), pero además presenta cualidades que nos pueden venir bien para otros menesteres, en este caso la absorción de compuestos nitrogenados, hablese de Amoniaco, Nitritos y Nitratos, en este caso he realizado ensayos con esta arcilla que después de explicar que es la vermiculita y sus propiedades (sacada de la web) quiero compartir con vosotros.

Vermiculita:
La vermiculita es una arcilla (Mica) como la gran mayoria de filosilicatos: minerales provenientes de la disgregación del silice y los cuales debido a la sedimentacion y presion se han vuelto muy finos y compactos, su tamaño promedio es de 2micrones.

En cuanto a la estructura os puedo decir que presenta una estructura laminar es decir que el agrupamiento quimico de las moleculas que la componen se realiza de forma apilada en capas y los enlaces entre estos son continuos lo cual hace que se organicen formando laminas al igual que otras arcillas, exepto la sepiolita y la paligorskita, las cuales se organizan en laminas cuyos enlaces son discontinuos, por lo que estas ultimas son consideradas arcillas fibrosas y no laminares como las demas arcillas incluida la vermiculita.

Sobre las propiedades, en las arcillas estas dependen de la estructura y del tamñaño de las particulas, en particular la vermiculita presenta las siguientes propiedades:

Superficie especifica:
Es el area de la superficie externa de las particulas que constituyen la arcilla por unidad de masa y se expresa en m2/g; esta propiedad esta directamente relacionada con el area de interaccion solido/ fluido - arcilla en este caso la vermiculita, con las sustancias que la rodean agua por ejemplo -, a mayor superficie especifica mayor el area de contacto y de interaccion con otras sustancias; esto esta relacionado con su capacidad de absorción de agua o de otros liquidos por ejemplo. La vermiculita tiene una gran superficie especifica 80-200 m2/g.

Capacidad de intercambio cationico (CIC):
Se define como intercambio iónico a los procesos reversibles por los cuales las partículas sólidas del suelo adsorben iones de la fase acuosa liberando al mismo tiempo otros iones en cantidades equivalentes, estableciéndose un equilibrio entre ambas fases.



Es un proceso dinámico que se desarrolla en la superficie de las partículas. Como los iones adsorbidos quedan en posición asimilable constituyen la reserva de nutrientes para las plantas.

Las causas que originan el intercambio iónico son los desequilibrios eléctricos de las partículas del suelo. Para neutralizar las cargas se adsorben iones, que se “pegan” a la superficie de las partículas. Quedan débilmente retenidos sobre las partículas del suelo y se pueden intercambiar con la solución del suelo.

Cuanto más superficie tenga el material y más desequilibrada se encuentre, más iones se fijaran.

Según se intercambien cationes o aniones se habla de capacidad de intercambio catiónico (es el más importante) o aniónico, respectivamente.

La capacidad de intercambio catiónico (CIC) se expresa en miliequivalentes por 100 g de suelo, y es una medida de la cantidad de cationes fácilmente intercambiables que neutralizan la carga negativa existente en el suelo.



La carga negativa de los constituyentes minerales del suelo deriva principalmente, de:



-sustitución isomórfica dentro de la estructura laminar de los filosilicatos,

-disociación de grupos funcionales ácidos en las aristas y superficies externas de arcillas y en compuestos orgánicos,



La carga negativa originada por la sustitución isomórfica es permanente e independiente del pH, nivel de electrolitos o composición de la solución externa. La carga negativa derivada de la disociación de grupos funcionales varía en magnitud de acuerdo al pH, no es por lo tanto una carga permanente sino variable.

A pH bajos los hidrogeniones están fuertemente retenidos en las superficies de las partículas, pero a pH altos los H+ de los grupos carboxílicos primero y fenólicos después, se disocian y pueden ser intercambiados por cationes.

Esto es la consecuencia de que la capacidad de cambio de cationes aumente con el pH.



Además actúan como fuente de cargas variables los óxidos e hidróxidos de aluminio e hierro en suelos ácidos.



Las cargas permanentes en los minerales micáceos como biotita, vermiculita o muscovita pueden ser neutralizadas por absorción específica y selectiva de potasio o amonio. Estos cationes intralaminares son fijados en forma difícilmente intercambiable, pero pueden ser desorbidos en los procesos de meteorización o con algunos tratamientos químicos.

La naturaleza de los cationes de cambio pueden modificar el valor de la capacidad de cambio, aumentándola o disminuyéndola, en función de su carga y de su tamaño. Así, los cationes divalentes y trivalentes, al adsorberse pueden aumentar la capacidad de cationes de cambio, mientras que los cationes de gran tamaño (radicales orgánicos) pueden disminuir la CIC al bloquear, por su tamaño, posiciones de cambio.

La CIC de un suelo por lo tanto depende de las condiciones bajo las cuales se la evalúa. Las condiciones ideales para su cuantificación se darían cuando se trabaja con una solución acuosa que tenga la misma fuerza irónica y composición, el mismo pH y constante dieléctrica que la solución del suelo en condiciones naturales. Como estas condiciones son muy variables en el tiempo y espacio, y difíciles de reproducir en laboratorio, generalmente se trabaja con soluciones estandarizadas con respecto a estos parámetros, para que los datos obtenidos sean aplicables y interpretados universalmente.



Resumiendo, los factores que hacen que un suelo tengan una determinada capacidad de cambio de cationes son varios, entre ellos:

Tamaño de las partículas. Cuanto más pequeña sea la partícula, mas grande será la capacidad de cambio.

Naturaleza de las partículas. La composición y estructura de las partículas influirá en las posibilidades de cambio de sus cationes.



Tipo de cationes cambiables (monovalentes, divalentes, de gran tamaño, etc)

pH

La capacidad de intercambio catiónico varía entre 3 meq/100g para arcillas del tipo de la kaolinita hasta 120 meq/100g para montmorillonita, y 200 meq/100g para vermiculita, 36-50 meq/ Akadama. La materia orgánica contribuye con 200-400 meq/100g. En términos generales se puede considerar que existen 0,5 meq de capacidad de intercambio por cada porciento de arcilla y 2,0 meq por cada porciento de materia orgánica del suelo.

Los cationes que frecuentemente ocupan las posiciones de cambio en los suelos son: Ca++, Mg++, K+, Na+, H+, Al+++, Fe+++, Fe++, NH4+, Mn++, Cu++ y Zn++.

En los suelo ácidos predominan H+ y Al+++, en los suelos alcalinos predominan las bases, fundamentalmente el Na+ y en los neutros el Ca++.

Corresponde a la capacidad de moleculas de arcilla y de otros minerales, de intercambiar sus carga electricas - iones y cationes - con las cargas electricas de las moleculas de otras sustancias o minerales, esto se relaciona para nuestro caso con la posibilidad de asimilar, almacenar y liberar otras moleculas de otros minerales como Nitrogeno, Potasio, Fosforo y demas minerales nutritivos para las plantas. esta se mide en meq/100 g

Bien, después de definir los conceptos y el material, paso a relataros los ensayos que he realizado:


Utilizé agua desionizada, sulfato de amonio, vermiculita G-2, y bote aforado. Vierto en el bote 200 ml de agua desionizada, calculo dosis de amonio hasta alcanzar 10mg/litro, vamos una barbaridad!!!, añado algo de vermiculita que cubra la superficie y espero 1,2 y 5 días.








Al ver que reaccionaba correctamente y además el amonio en este tipo de arcillas es poco intercambiable en los acuarios salvo tengamos una altísima concentración de K o Na, me dispuse a utilizarlo en un acuario que se me rompió y que he arreglado, en este caso la vermiculita se encuentra en el filtro de mochila, poca cantidad y la saturación de amonio es más similar a los picos que podamos encontrarnos en un acuario:

URL=http://www.bild.me/bild.php?file=1938081vermiculita_editada-10.jpg] [/URL]


Los resultados son muy buenos, el amonio desaparece en 3-5 días dependiendo de la vermiculita añadida y según pasan los días el amonio es 0 absoluto, la alta capacidad de CIC de la vermiculita y su gran afinidad al intercambio con amonio es espectacular, se me ocurren varios casos que habría que investigar y que no dispongo de medios ni tiempo para llevar a cabo, pero son factibles su uso en acuarios de engorde evitando los cambios constantes de agua, ya que el fosfato también es altamente intercambiable, un cambio de acuario por rotura como mi caso que me llevó a este estudio y con filtro nuevo, ya que según se produzcan seran absorvidos gradualmente por la vermiculita, continuaré el estudio cuando plante el acuario, aunque será un low-tech y con musgos, será viable el análisis de su intercambio de Mg-Ca y su alta porosidad en el estudio de medio filtrante para bacterias nitrificantes.

Si alguien que mantenga acuarios de engorde quiere participar puedo suministrarle el mismo tipo de vermiculita de mi estudio.


Saludos compañeros!!!

[RoFran]

Muy interesante.

Reconozco que algunos términos, aunque no me son ajenos, tendría que repasarlos para entender correctamente el artículo. Me tocará hacerlo si quiero profundizar en ello el día que monte mi propio sustrato por algún proyecto futuro.

Como crítica constructiva creo que vendría bien una visión más práctica lo que quieres explicar. Es más pienso que, aunque pueda resultar extraño, esa visión práctica debería ir al principio para que el que se pierda con ese texto con términos que no entiende no se rinda antes de leer lo que le puede interesar.