1.5: Preparación de muestras y contenido gravimétrico de agua

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Propósito:

El propósito de este ejercicio es aprender técnicas de laboratorio adecuadas para preparar una muestra de suelo para análisis de laboratorio y medir el contenido gravimétrico de agua.

Resultados de aprendizaje:

Al finalizar este ejercicio deberá ser capaz de:

preparar una muestra para el análisis de humedad del suelo
calcular el contenido de humedad del suelo usando el método gravimétrico
medir las tasas de infiltración de diferentes suelos en el laboratorio

Antecedentes:

De Brady y Weil, La naturaleza y las propiedades de los suelos, 13 ^ª Ed. El agua es vital para el funcionamiento ecológico de los suelos. La presencia de agua en los suelos es esencial para apoyar las plantas y los organismos del suelo. El régimen de humedad del suelo, resultado del clima, es uno de los principales determinantes de la productividad de los ecosistemas. Además, el agua del suelo contiene muchos constituyentes disueltos que pueden impactar en gran medida los recursos hídricos locales y regionales.

El agua hace que las partículas del suelo se hinchen y se encojan, se adhieran entre sí y formen agregados estructurales. El agua está involucrada en la mayoría de las reacciones químicas que liberan o unen nutrientes, crean ácidos y disuelven minerales. Además, la humedad del suelo afecta la disponibilidad de micronutrientes, la temperatura del suelo y las propiedades de ingeniería de los suelos como la compactación, los límites de consistencia y la estabilidad. La humedad del suelo también afecta el rendimiento de los sistemas sépticos, campos de drenaje y campos de lixiviación contaminante.

Es importante tener en cuenta cómo se recolectan y almacenan las muestras de suelo antes del análisis de laboratorio. Se puede imaginar que una muestra de suelo recolectada y almacenada en una caja de cartón en su automóvil tendrá un contenido de humedad del suelo muy diferente en comparación con una muestra recolectada en un recipiente hermético y almacenada en un refrigerador. Los tubos centrales, los frascos sellables y las bolsas Ziploc suelen ser los recipientes preferidos para la recolección de tierra porque minimizan la exposición a elementos como el calor y evitan que la humedad entre o salga de la muestra. Las muestras deben mantenerse en hielo en un refrigerador o en un refrigerador hasta que el trabajo de laboratorio esté listo para comenzar con el fin de obtener los resultados más precisos posibles. Trate de minimizar el tiempo entre la recolección de muestras y el análisis para obtener mejores resultados.

Equipo Requerido

Horno de convección
Contenedores con tapa
Sharpie
Manopla aislada para horno
Pinzas
Espátula de suelo
Equilibrio de carga superior
Muestras de suelo
Calculadora
Copas y tapas para especímenes
Mortero y maja
#10 Tamiz y Tamiz
Cinta Masking

Ejercicio:

Calentar el horno de convección VWR a 80 ^o C (~175 ^o F).
Lave a fondo tres recipientes y tapas con jabón y agua caliente.
Con cinta adhesiva y una etiqueta Sharpie cada contenedor con tus iniciales y muestra # (¡NO ESCRIBIR DIRECTAMENTE EN EL CONTENEDOR!) y coloque los recipientes en el horno boca abajo durante 3-4 horas para que se sequen completamente.
Retire los recipientes del horno para permitir que se enfríen y encienda el equilibrio, el equilibrio de tara (cero el saldo) y permita que el equilibrio se estabilice a 0.0 g (puede requerir tarado repetido)
Coloque el contenedor en una balanza tarada, permita que la lectura se estabilice y registre el peso del contenedor (incluida la unidad de medida).
Prepare muestras dividiendo los peds en los agregados más pequeños posibles y recogiendo tantas raíces y raicillas como sea posible con pinzas.
Agregue aproximadamente 300 g de muestra de suelo preparada en el recipiente.
Colocar el recipiente con muestra de suelo en la misma balanza tarada, permitir la lectura para estabilizar y registrar el contenedor + peso del suelo húmedo.
Colocar el recipiente con la muestra de tierra en el horno a 80oC y dejar que la muestra se seque por lo menos 48 horas, más tiempo está bien.
Después de 48 horas o más, retire el recipiente con muestra de tierra del horno y colóquelo en balanza tarada. Record contenedor + peso del suelo seco.

Calculo los siguientes cálculos:

	MUESTRA 1	MUESTRA 2	MUESTRA 3
A. Peso del Contenedor
B. Peso del Contenedor + muestra de suelo húmedo
C. Peso del recipiente + muestra de suelo seco
D. Peso húmedo de la muestra (B — A)
E. Peso del suelo seco (C — A)
F. Peso de humedad (D — E)
G. Humedad del Suelo (%) = 100 x (F)/(E)

Ejemplo:	MUESTRA
A. Peso del contenedor	115.27 g
B. Peso del recipiente + muestra de suelo húmedo	177.57 g
C. Peso del recipiente + muestra de suelo seco	168.10 g
D. Peso de la muestra húmeda (B — A)	62.30 g
E. Peso del suelo seco (C — A)	52.83 g
F. Peso de humedad (D — E)	9.47 g
G. Humedad del Suelo (%) = 100 x (F)/(E)	*17.93%*

Después de haber pesado y registrado el recipiente + muestra de suelo seco, volcar el contenido del recipiente de la muestra 1 en un tamiz #10 con criba debajo y agítelo suavemente. Retire las rocas u otros desechos que no sean del suelo que no pasen a través del tamiz y colóquelos en un cubo de lodo.
Volcar la tierra que no pasa por el tamiz en un mortero y muele con mano de mortero.
Volcar el contenido del mortero en el tamiz #10 con el tamiz debajo y agitar suavemente. Retire cualquier roca u otros desechos que no sean del suelo que no pasen a través del tamiz y colóquelos en un cubo de lodo.
Repita los pasos 13 y 14 hasta que todo el suelo pase a través del tamiz #10 y se eliminen todas las rocas y otros desechos que no sean del suelo.
Volcar el contenido de la sartén del tamiz (es decir, la muestra de tierra que pasó a través del tamiz) de nuevo en el recipiente y ponga una tapa sobre él.
Repita los pasos 12 — 16 para sus otras muestras. No es necesario limpiar a fondo el tamiz, el tamiz, el mortero o la maja entre las muestras; solo límpielos con una toalla seca.
Limpie el mortero, el mortero, el tamiz #10, el tamiz y cualquier otro equipo usando jabón, agua y una esponja. Al limpiar el tamiz, asegúrese de que no haya material atrapado dentro de la criba del tamiz; si el material está atrapado, retírelo empujándolo suavemente desde la parte inferior con la uña, un lápiz u otro objeto puntiagudo. ¡TENGA MUY CUIDADO DE NO DAÑAR LA PANTALLA DEL Tamiz!