El carbono presente en el suelo puede encontrarse en diversas formas, siendo una de ellas el carbono inorgánico total, que proviene de compuestos minerales y se presenta con distintos estados de oxidación. Por otro lado, se encuentra el carbono orgánico oxidable total, que es una fracción del carbono orgánico total. Esta fracción, en condiciones aeróbicas y de oxidación-reducción, reacciona formando dióxido de carbono, agua y energía como resultado de la actividad microbiana.
El carbono orgánico total comprende el carbono que forma parte de la materia orgánica del suelo. Esto incluye las células de microorganismos, residuos vegetales y animales en distintas etapas de descomposición, el humus del suelo y compuestos con un alto grado de carbonización. En conjunto, el carbono total del suelo se define como la suma del carbono orgánico total y el carbono inorgánico total presentes en el suelo.
Metodología: Oxidación húmeda – Método Walkley y Black
Materiales, equipos y reactivos
- 2 Erlenmeyer 100 mL
- 1 Soporte y malla de asbesto
- 1 Bureta 25 mL
- 1 Pinzas y nuez para bureta
- 1 Miro espátula
- 1 Pipeta Pasteur
- 1 Soporte universal
- 1 Espátula
- 2 Pipeta graduada de 10 mL2 Pipeteador
- 1 Balanza analítica
- 100 mL de Agua destilada
- 5 mL de Ácido sulfúrico del 95 al 97 %
- 5 mL del Indicador de Difenilamina 0,03M
- 25 mL de Sulfato ferroso 0,5 M
- 5 mL de Dicromato de potasio 0,17M
- 0,4 g de Fluoruro de potasio
Procedimiento
Etapa de extracción
⚠️ Nota: Asegúrese de realizar todas las pesadas empleando la misma balanza.
Paso 1:
En un matraz Erlenmeyer de 100 mL, pese entre (0,1 y 1,0 gramos)*⚠️ de muestra de suelo seco previamente tamizado con un tamiz de 2 mm, según sus características, especialmente el color.
⚠️*Consulte la tabla 1 para determinar la cantidad de suelo a usar.
En general, los suelos más oscuros indican un mayor contenido de materia orgánica, por lo que puede utilizarse una menor cantidad de muestra.
⚠️ Nota: La Tabla 1 proporciona una guía para determinar las cantidades de suelo y reactivos necesarias para la oxidación del carbono presente en la muestra.
Tabla1: Guía para establecer las cantidades de suelo y reactivos requeridas
| Peso suelo (g) | Contenido de C.O. esperado (%) | Dicromato de potasio (mL) | Ácido sulfúrico (mL) |
| 0,1 (negros y orgánicos) | > 2 | 20 | 40 |
| 0,1 a 0,3 (pardos oscuros) | <= 2 | 10 | 20 |
| 0,4 a 1,0 (claros y arenosos) | < 0,6 | 5 | 10 |
Paso 2:
Bajo campana de extracción, agregue lentamente (5 a 20 mL)*⚠️ de dicromato de potasio al 0,17M utilizando un dispensador o pipeta, y agite suavemente la muestra para obtener una mezcla homogénea.
⚠️*Consulte la tabla 1 para determinar la cantidad de dicromato de potasio a usar.
Paso 3:
A continuación, con una segunda pipeta, añada rápidamente (10 a 40 mL)*⚠️ de ácido sulfúrico concentrado y agite vigorosamente la mezcla durante al menos 30 segundos.
⚠️*Consulte la tabla 1 para determinar la cantidad de ácido sulfúrico a usar.
Coloque el matraz en un soporte con malla de asbesto para evitar quemaduras por sobrecalentamiento.
Paso 4:
Agregue una pequeña cantidad (aproximadamente 0,05 g) de fluoruro de potasio utilizando la punta de una microespátula, y mezcle nuevamente.
Paso 5:
Deje reposar la mezcla durante 5 minutos bajo campana de extracción.
Paso 6:
Añada lentamente agua destilada por las paredes del matraz utilizando un frasco lavador, hasta completar un volumen total de 50 mL. y deje enfriar la solución.
Etapa de cuantificación
Paso 7:
Agregue de 3 a 5 gotas de indicador de difenilamina utilizando una pipeta Pasteur o gotero, preparándose para la titulación
Paso 8:
Instale una bureta de 25 mL en el soporte universal para proceder con la titulación con sulfato ferroso amónico al 0,5N o sulfato ferroso al 1N.
Paso 9:
Titule la muestra con sulfato ferroso, hasta que la solución cambie en tres etapas de cambio de color:
- Inicialmente la solución tiene un color marrón-verde oscuro.
- Posteriormente, vira a un color marrón-azul turbio conforme se aproxima al punto de equivalencia.
- Finalmente un tono marrón-verde brillante y semitransparente al alcanzar el punto final de la titulación.
Paso 10.
Registre en la planilla de toma de datos el volumen consumido en la titulación, el valor correspondiente al blanco de proceso y el peso de la muestra de suelo.
⚠️ Nota: Si la titulación consume más de 12 mL de sulfato ferroso es necesario correr una dilución de muestra y repetir el procedimiento.
Cálculo del carbono orgánico total
El carbono orgánico oxidable total se cuantifica mediante la ecuación 1 y el carbono orgánico total se cuantifica mediante la ecuación 2:
Cálculo
Carbono orgánico oxidable total
Ecuación 1
Donde:
- Bp = mL de sulfato ferroso amónico o sulfato ferroso gastados en la titulación del blanco.
- M = mL de sulfato ferroso amónico gastados en la titulación de la muestra correspondiente.
- V = mL de dicromato de potasio agregados al blanco.
- M = Molaridad de la solución ferrosa titulante (M=V/Bp).
- 0,003 = peso en g de un meq de carbono.
- Pw = porcentaje de humedad en el suelo a 105 ºC (factor de corrección por humedad).
- Pm = peso muestra en g.
Cálculo
Carbono orgánico total
Ecuación 2
Interpretación
Clasificación según clima
| Frío | Templado | Cálido | Valoración |
| <= 2,9 | <= 1,7 | <= 1,2 | Bajo |
| 2,9 – 8,1 | 1,7 – 2,9 | 1,2 – 2,3 | Medio |
| > 8,1 | > 2,9 | > 2,3 | Alto |
