1.- Generalidades El slicio es el segundo elemento ms abundante del planeta y se encuentra en la mayora de las aguas. Es el constituyente comn de las rocas gneas, el cuarzo y la arena. La slice existe normalmente como oxido (como Si02 en la arena y como silicato Si03= ). Puede estar en forma insoluble, soluble y coloidal. Muchas aguas naturales continenen menos de 10 mg/l de slice, algunas pueden llegar a contener hasta 80 mg/l. Las aguas volcnicas la contienen abundancia. El anlisis de la slice en el agua de alimentacin de las calderas de alta presin, es de gran importancia para evitar la formacin de depsitos duros de slice en los tubos de las calderas y en las aspas de las turbinas de vapor. Es importante conocer el contenido de la slice en aguas de uso industrial y aguas de desecho. Los anlisis de la slice, tambin proporcionan un mtodo sensitivo para el control de la operacin los desmineralizadores de agua, ya que la slice es una de las primeras impurezas que salen a travs de una unidad agotada. Se puede eliminar la slice del agua por intercambio inico, destilacin, tratamientos con cal, carbonato y magnesio. En ocasiones es usado para formar capas protectoras internas en las tuberas para inhibir la corrosin . No tiene efectos txicos conocidos. 1.1.- Almacenaje de la muestra Las muestras deben ser tomadas y almacenadas en recipientes de polipropileno o polietileno de alta densidad, no se deben usar frascos de vidrio ya que este esta formado por un alto porcentaje de slice que puede contaminar la muestra, especialmente a altas temperaturas y pH elevado. 1.2.- Campo de aplicacin Este mtodo determina unicamente la slice soluble en el intervalo de 0.5 a 20 mg/l. Se pueden analizar concentraciones mayores, diluyendo proporcionalmente la muestra. Para la determinacin de slice total, se efecta antes del anlisis una digestin alcalina y posteriormente se contina con el mtodo propuesto. La silice total, tambin se determina por mtodo gravimtrico.

2.- Principios

La determinacin se basa en la espectrofotometra de absorcin en la regin visible. Su relacin cuantitativa se basa en la ley de Lambert y Beer que indica, que la absorcin de la radiacin es proporcional a la concentracin de la slice presente. La slice y los fosfatos reaccionan con el in molibdato en solucin cida ( pH= 1.2 a 1.5 ), formando un complejo de color amarillo de silicomolibdato y fosfomolibdato. Se adiciona cido oxlico para destruir el fosfomolibdato. El silicomolibdato permanece sin cambio. Se adiciona un agente reductor (sulfito de sodio) , que reduce el silicomolibdato a un complejo color azl que obedece la ley de Lamber y Beer, La intensidad del color azl se mide a 650 nanometros por medio de un espectrofotmetro. 2.1.- Interferencias Causan interferencia los fosfatos, la turbidez y el color de ciertos iones ( Cu, Fe, Cr04=, taninos.) . El material y los reactivos contaminados pueden aumentar la cantidad de la slice a la muestra por analizar. La turbidez y el color en caso de estar presentes, se pueden eliminar tratando la muestra con carbn activado. Evtese el uso de material de vidrio corriente y use reactivos analticos de la ms alta pureza . Es recomendable guardar todos los reactivos en frascos de plstico.

3.- Aparatos Cualquier espectrofotmetro que pueda usarse a una longitud de onda de 650 nanometros, con celdas de de 1 cm ( Spectronic-20).

Fabricantes 4.- Material

7 matraces volumtricos de 100 ml 1 matraz volumtrico de 1 litro 2 matraces volumtricos 500 ml 1 matraz volumtrico de 250 ml 7 matraces erlenmeyer de 125 ml Celdas para espectrofotmetro de 1 cm 4.1.- Reactivos 1.- Solucin Patrn de 50 ppm de Slice ( Si02 ) Disolver 0.2367 g de Na2Si03.9H20 en agua destilada y aforar a un litro. Mzclese bin y guardese en frasco de plstico. 2.- Solucin de Molibdato de Amonio al 10% Disolver 50 gr. de Heptamolibdato de amonio tetrahidratado en agua destilada y aforar a 500 ml. El reactivo se disuelve con lentitud necesitando agitacin y un poco de calentamiento suave para ayudar a la disolucin. Guardese en frasco de plstico. 3.- Solucin de HCl 10% Disolver 50 ml de HCl con. (d=1.19 gr/ml) en 450 ml de agua destilada.Guardar en frasco de plstico. 4.- Solucin de cido oxlico al 10 % Disolver 100 g de cido oxlico ( C2H2O4.2H2O ) en agua destilada y aforar a 1 litro. 5.- Solucin se Sulfito de Sodio Disolver 170 gr. de Na2SO3 en agua destilada y aforar a 1 litro

5.- Estandarizacin Construya una curva de calibracin con los siguientes puntos: 0, 2.5, 5, 10, 15 y 20 ppm de Si02 . Esta curva se prepara diluyendo en un matraz volumtrico de 100 ml la cantidad de ml de la solucin patrn de 50 ppm de slice que se anotan en la tabla y aforando con agua destilada a la marca de 100 ml

Posteriormente se aaden los reactivos a cada uno de los matraces como se menciona en el anlisis de la muestra, para desarrollar la reaccin de color. Se llena la celda del espectrofotmetro y se anota la lectura de la Absorbancia obtenida para cada estandar. PPM Si02 ml de Solucin Patrn Aforar a 100 ml Abs. 0 0 " 0 2.5 5 " 5 10 " 10 20 " 15 30 " 20 40 " Graficar la Absorbancia obtenida contra las ppm de Si02.

6.- Procedimiento A.- BLANCO.

Preparar un blanco con agua destilada y reactivos, ajustar a 0 de Absorbancia.

B.- MUESTRA.-

Colocar 50 ml de muestra en un matraz erlenmeyer de 125 ml. Agregar 5 ml de HCl al 10 %. Aadr 5 ml de Molibdato de amonio al 10 %. Se agita y se deja reposar 5 min. Se aaden 2 ml de la solucin de cido oxlico al 10 % Se agita y se deja reposar 2 min. Agregar 10 ml de sulfito de sodio (Na2SO3) Se agita y se deja reposar 2 min. Leer el % de Trasmitancia en una longuitud de onda de 650 nm

7.- Clculos : Determinar las ppm de Si02 por medio de la curva de calibracin, despus determinar por medio de la frmula los me/l .

me/l Si02 =Donde : peq. del SiO2 = 15.02 g FD = Factor de dilucin 8.- Precisin:

(ppm) (FD) peq. de Si02

El error relativo de este mtodo, de acuerdo a resultados interlaboratorios analizando muestras sintticas, es de 3 % 9.- Bibliografa: American Society for testing and Materials. Annual book of Standards 1994 Determinacin de slice soluble en agua Metodo ASTM D859/88 Standard methods for the examinatin of water and waste water publicado por la APHA. Determinacin de slice por el mtodo del molibdosilicato Mtodo 4500 Si-E, 1995

Que forma de slice se analiza en este mtodo?

1. 2. 3. 4.

La slice insoluble. La slice coloidal. La slice en forma de silicato de calcio. La silice soluble.

Cules son las principales interferencias en la determinacin del slice? 1. 2. 3. 4. El calcio y el magnesio. El sodio, el potasio y el manganeso. Los fosfatos, la turbidez y el color. No existe ninguna interferencia

1.- Generalidades La turbidez es la expresin de la propiedad ptica de la muestra que causa que los rayos de luz sean dispersados y absorbidos en lugar de ser transmitidos en lnea recta a travs de la muestra. La turbiedad en el agua puede ser causada por la presencia de partculas suspendidas y disueltas de gases, lquidos y slidos tanto orgnicos como inorgnicos, con un mbito de tamaos desde el coloidal hasta partculas macroscpicas, dependiendo del grado de turbulencia. En lagos la turbiedad es debida a dispersiones extremadamente finas y coloidales, en los ros, es debido a dispersiones normales. La eliminacin de la turbiedad, se lleva a cabo mediante procesos de coagulacin, asentamiento y filtracin. La medicin de la turbiedad, en una manera rpida que nos sirve para saber cuando, como y hasta que punto debemos tratar el agua para que cumpla con la especificacin requerida. La turbiedad es de importante consideracin en las aguas para abastecimiento pblico por tres razones: Esttica: Cualquier turbiedad en el agua para beber, produce en el consumidor un rechazo inmediato y pocos deseos de ingerirla y utilizarla en sus alimentos. Filtrabilidad: La filtracin del agua se vuelve ms difcil y aumenta su

costo al aumentar la turbiedad. Desinfeccin: Un valor alto de la turbidez, es una indicacin de la probable presencia de materia orgnica y microrganismos que van a aumentar la cantidad de cloro u ozono que se utilizan para la desinfeccin de las aguas para abastecimiento de agua potable. El lmite mximo permisible en el agua potable es de 10 NTU (unidades de turbidez nefelomtricas) 1.1.- Almacenaje de la muestra Determine la turbidez del agua el mismo da que fu muestreada. Si esto no es posible, las muestras se pueden conservar en la obscuridad hasta por 24 horas, refrigeradas a 4 C. Para tiempos de almacenamientos ms prolongados, la muestra se puede preservar con la adicin de 1 g de cloruro mercrico por litro.( no es recomendable ) 1.2.- Campo de aplicacin Este mtodo de prueba es aplicable para la medicin de turbidez en muestras de agua de uso domstico, industrial y residual. El intervalo de medicin es de 0.05 a 40 NTU. Valores de turbidez mayores a 40 se pueden determinar, diluyendo la muestra proporcionalmente, con agua destilada.

2.- Principios Algunos de estos instrumentos dependen de comparaciones visuales, otros utilizan una celda fotoelctrica que miden la luz dispersada a 90 a la trayectoria del rayo de luz en la muestra ( nefelometra ). Dichos aparatos son los que actualmente se estn usando, por su mayor precisin . El turbidmetro de Hellige, que es el utilizado en este mtodo es del tipo nefelomtrico, se basa en el efecto de Tyndall. Se compara un rayo de luz que se hace pasar hacia arriba por la muestra, con la luz dispersada hacia arriba por las partculas suspendidas de la solucin turbia, la cual es iluminada lateralmente a 90 . La unidad de turbiedad, fu definida "como la obstruccin ptica de la luz, causada por una parte por milln de slice en agua destilada",

1 unidad nefelomtrica de turbiedad (NTU) = 7.5 ppm de Si02Actualmente, la unidad utilizada es la NTU, Unidad Nefelomtrica de Turdidez y que equivale a ;

1 unidad nefelomtrica de turbidez (NTU) = 1 ppm de formazina estandar Los valores de turbiedad pueden variar desde cero hasta varios miles de unidades en aguas altamente turbias, consecuentemente no hay un mtodo de determinaciones que abarque tan amplio intervalo. Existen tres mtodos comunmente empleados. a) Mtodo del Turbidmetro Hellige. b) Mtodo del Nefelmetro Fotoelctrico. c) Mtodo Turbidimtrico de Buja de Jackson . La unidad utilizada normalmente es la NTU ( Unidades nefelomtricas de turbidez ), otras unidades que an se usan se pueden trasformar utilizando la siguiente tabla:Unidad JTU NTU SiO2 mg/l JTU 1.0 0.053 0.4 NTU 19 1 7.5 SiO2 mg/l 2.5 0.3 1

2.1 Interferencias

La determinacin de turbidez es aplicable a cualquier muestra de agua que este libre basuras y partculas gruesas que puedan asentarse con rapidez. Se obtienen resultados falsos por material de vidrio sucio, por la presencia de burbujas y por los efectos de vibracin que puedan alterar la visibilidad en la superficie de la muestra de agua.

3.- Aparatos Turbidmetro Hellige Fabricantes 4.- Material

Recipientes para muestreo. Matrces de aforo de 1000, y 100 ml Pipeta volumtricas de 10 ml Probeta de 100 ml 4.1.- Reactivos a) Agua destilada libre de turbidez Preparada filtrando el agua a travs de una membrana de 0.2 m b) Solucin patrn de turbidez, de 400 NTU Solucin I Disuelva 1.000 g de sulfato de hidrazina ( NH2 )H2SO4 en agua destilada y afore a 100 ml . Solucin II Disuelva 10.00 g de hexametilenotetramina ( CH2 )6N4 en agua destilada y afore a 100 ml . En un matraz volumtrico de 100 ml, mezcle 5.0 ml de la solucin I con 5 ml de la solucin II. Deje reposar por 24 horas a una temperatura de 25 +/- 3 C. Diluya a la marca de 100 ml con agua destilada. Esta suspensin tiene una turbidez de 400 NTU. Estas soluciones se deben preparar cada mes. Solucin patrn de 40 NTU de turbidez En un matraz aforado de 100 ml, diluya 10 ml de solucin patrnde 400 NTU y afore a la marca. Diluya proporcionalmente para obtener otros valores de turbidez. Esta solucin se debe preparar semanalmente.

5.- Estandarizacin Verifique dos o tres puntos de la tabla de calibracin del turbidmetro para asegurar que las lecturas son confiables. Haga las correcciones correspondientes. 6.- Procedimiento

Conectar el aparato a la corriente elctrica Agitar la muestra problema y llenar el tubo hasta 120 ml . Prender el foco, mover la escala y observar por el visor hasta que desaparezca el punto central negro.

Con la lectura de la escala y con la carta de turbidez, calcular las unidades de turbidez reales. Verificar la confiabilidad de las lecturas con las soluciones patrn diariamente.

7.- Clculos Con la lectura de la escala del turbidmetro y con la carta de turbidez, calcular las unidades de turbiedad. Si se diluyo la muestra, multiplique por el factor de dilucin correspondiente. 8.- Precisin: La precisin de este mtodo esta en estudio y an no se cuenta con datos definitivos.

9.- Bibliografa: American Society for testing and Materials. Annual book of Standards 1994 Determinacin de turbidez en agua. Metodo ASTM D1889-88a Determinacin de turbidez en agua. Standard methods for the examinatin of water and waste water publicado por la APHA. Mtodo 2130 A-B/1995

Creando palos en meses no en millones de aosAndrew A. SnellingPublicado originalmente en Creation Ex Nihilo 17(1):1417, diciembre 1994 febrero 1995. Los PALOS han fascinado a las personas por siglos. Ya en el primer siglo d.C. Roman Pliny escribi sobre los palos: En ellos puede verse el fuego viviente del rub, el prpura glorioso de la amatista, el verde mar de la esmeralda, todos reluciendo juntos en una increble mezcla de luces. Marco Antonio los amaba, y se cree que asalt a un senador para obtener uno particularmente bello. Napolen obsequi a Josefina con El incendio de Troya,

un magnfico ejemplar rojo. Shakespeare los llam ese milagro y reina de las gemas, y la reina Victoria de Gran Bretaa hizo de los nuevos descubrimientos de la lejana Australia una necesidad de moda. Valorados por sus vvidos matices, los renombrados y preciosos palos de Australia rigen el precio minorista, desde US$5 a $3.000 el quilate, segn su calidad. Los palos ms finos se han vuelto ms caros que muchas otras piedras preciosas, y Australia es la responsable de prcticamente todo el abastecimiento mundial (nicamente Mxico es otro productor importante). Coober Pedy, junto con Andamooka y Mintabie, todas en Australia del Sur, son las responsables de, aproximadamente, el 70% de la produccin mundial total. Sin embargo, desde 1988 el valor de la produccin de Lightning Ridge (Cerro Relmpago), en Nueva Gales del Sur, con sus famosos y calificados palos negros, ha dejado atrs a los campos de Australia del Sur. Se dice que los palos se formaron hace millones de aos (30 millones de aos en Coober Pedy), aunque se cree que todas las rocas en las que estos se encuentran tienen ms de 65-70 millones de aos de antigedad. Sorprendente como pueda parecer, los componentes del palo son materiales comunes. El agua de la tierra, arrastrando slice diluido (similar al de los vidrios de las ventanas), pas a travs de capas de arena y gravilla, donde las partculas de slice se depositaron en grietas. A medida que el agua se evaporaba, las partculas de slice se cementaban juntas hasta formar el palo. La luz girando sobre el slice produce la variedad de relucientes colores.

FSILES HECHOS DE PALOAn los fsiles encontrados en las rocas que albergan a los palos no escapan al filtrado de las aguas subterrneas ricas en slice. Ocasionalmente huesos, conchas marinas y vainas de semillas se encuentran fosilizadas al haberse transformado en palos. Quizs el ejemplo ms famoso de los ltimos aos sea Eric, el pleosaurio (un reptil marino), que ha sido objeto de una colecta de fondos por parte de las ms destacadas organizaciones pblicas para el Museo Australiano de Sidney, a fin de adquirir estos huesos opalizados de la mina Coober Pedy, que los hall en 1987. Se cree que Eric tiene cerca de 100 millones de aos de antigedad. La mayora de la gente no se sorprende al or hablar de periodos de tiempo tan largos, dada la casi universal percepcin/adoctrinamiento de que los procesos geolgicos son casi siempre lentos y graduales, los palos deben de haber necesitado mucho tiempo para formarse en la tierra. No es as, dice Len Cram, un cientfico de Lightning Ridge que obtuvo su doctorado por su investigacin sobre los palos.

EL SECRETO DE CULTIVAR PALOSCristiano comprometido, Len ha descubierto el secreto que le permite actualmente cultivar palos en frascos de vidrio, en su laboratorio revestido de madera, el

proceso es solamente cuestin de semanas! (Ver: Andrew A. Snelling: Cultivando palos estilo australiano!, revista Creacin, Vol. 12 No. 1, 1989, pp. 10-15). Los palos hechos por Len son tan buenos que an los experimentados mineros de la mina Lightning Ridge no pueden diferenciarlos de los palos encontrados en la tierra. Tambin los cientficos de la australiana CSIRO (Organizacin Nacional para la Investigacin Cientfica e Industrial-ONICI) no pueden distinguir los palos de Len de los palos naturales, an bajo el microscopio electrnico - se ven idnticos!. No, Len no est a punto de revelar la frmula e inundar al mundo con palos hechos por el hombre. Su inquietud ha sido siempre descubrir cmo se forman los palos, y desacreditar las teoras geolgicas uniformitarianas (todo proceso geolgico es lento y gradual). l cree que los palos tardaron slo unos pocos meses en formarse, dentro de las proporciones apropiadas de capas de espeso sedimento depositadas catastrficamente durante el Diluvio de No, y sus experimentos demuestran innegablemente que esto es factible. Todo lo que se requiere es un electrolito (una solucin qumica conductora de electricidad), una fuente de slice y agua y algo de almina y feldespato. El ingrediente bsico en la receta de Len es un qumico llamado tetraetilosilicato (TEOS, abreviado) que es una molcula orgnica que contiene slice. La cantidad de almina que se transforma en xido de aluminio determina la dureza del palo. El proceso de formacin del palo es un intercambio de iones, un proceso qumico que implica la construccin de la estructura del palo ion por ion (un ion es un tomo cargado de electricidad o un grupo de tomos [molcula]). El proceso comienza en un punto y se expande hasta que todos los ingredientes crticos, en este caso el electrolito, son utilizados. En cuestin de semanas desde esta formacin inicial, los nuevos palos en formacin tienen hermosos diseos de colores, pero todava tienen mucha agua dentro. Lentamente, a travs de los meses, tienen lugar cambios qumicos adicionales, y el gel de slice se consolida a medida que el agua es exprimida fuera. Len ahora puede cultivar palos en el polvo natural de palo de Lightning Ridge, la gravilla arenosa dentro de la cual los palos naturales se encuentran. Una vez que el electrolito se mezcla dentro del polvo de palo, el color comienza a formarse en los siguientes 4 o 6 das. Hay vetas de palo creciendo actualmente, idnticos en tamao y forma a los hallados en la tierra, algunos coloridos y otros no, en un proceso que dura alrededor de tres meses. Por lo tanto, la veta de palo no es necesariamente un depsito sedimentario en grietas previamente existentes en el polvo o barro de palo. Mas bien, la reaccin qumica que crea al palo hace la veta del polvo de palo mismo, donde no exista previamente ninguna grieta o veta. Len dice que este logro es primicia mundial, y que la viscosidad juega, evidentemente, un papel muy importante en este crucial proceso de intercambio de iones.

LOS PALOS RPIDOS CONCUERDAN CON LA ESCALA DE TIEMPO BBLICA

Los experimentos de Len no slo proveen una explicacin de cmo se forman los palos, sino que los cortos periodos de tiempo (cuestin de aos) son consistentes con el marco bblico y puede realmente dar una explicacin para las observaciones de campo de los palos naturales en las rocas que los albergan. Adems, esto significa que estos cortos periodos de tiempo tambin son aplicables al proceso de fosilizacin. Los huesos del pleosaurio Eric (por ejemplo) no necesitaron miles o millones de aos para fosilizarse. La explicacin ms probable de su preservacin va la opalizacin es, por consiguiente, el mismo proceso de reemplazo (intercambio de iones) que Len ha demostrado tan grficamente en sus frascos de vidrio, y esto slo dur entre meses y aos. Por lo tanto los cuentos evolucionistas de la formacin de palos y la fosilizacin lenta a travs de miles y millones de aos, deben ser reescritos. Puesto que los pleosaurios y otras criaturas necesitaron ser enterrados catastrficamente, para asegurar su subsecuente fosilizacin, las capas (o estratos) que albergan los palos y los huesos fosilizados tienen ms explicacin por su deposicin catastrfica, durante el diluvio global. Los procesos qumicos comenzaron entonces a formar los palos en las capas de rocas y a opalizar los huesos en los meses y aos posteriores al diluvio. Hoy podemos admirar y disfrutar la belleza y el fuego de estos preciosos y deslumbrantes palos y huesos opalizados. Pero cuando nos damos cuenta, por las investigaciones basadas en las presuposiciones creacionistas, que su formacin es el resultado de un juicio catastrfico, recordamos a nuestro Creador que fue juzgado y muri para nuestro beneficio, para transformar nuevamente suciedad en belleza. Andrew A. Snelling B.Sc.(Hans), Ph.D. (Geologa) El Dr. Snelling es gelogo y ha estado involucrado en un trabajo de consulta para una compaa minera australiana y para agencias de investigacin del gobierno australiano.Fabricante: Hanna instruments El slice se encuentra en todas las aguas naturales en forma de minerales disueltos. Sin embargo su presencia en aplicaciones industriales causa problemas debido a incrustaciones. En particular, las turbinas de alta presin son altamente afectadas por este factor. Los sistemas de calefaccin y las plantas de osmosis inversa necesitan tambin del control de silicio. Hanna Instruments le ofrece el HI 93705, un colormetro que determina las concentraciones de slice en agua en pocos y rpidos pasos. Mediciones fciles in situ Los procedimientos de medicin han sido desarrollados para obtener lecturas precisas tanto e laboratorio como in situ. El uso de sencillos productos qumicos y la medicin mediante dos botones simplifican la operacin. Precisin en su mano Con un peso inferior a 300 grs. y basado en un microprocesador, el HI 93705 garantiza precisiones de

0.01 mg/L sobre un amplio rango. Larga duracin de la pila Con una pila normal de 9 V podr realizar ms de 300 tests. Adems cuenta con apagado automtico transcurridos 10 minutos de su no utilizacin. Autodiagnstico y mensajes de error.

- Se suministran con reactivos. - Se suministran con 2 cubetas. - Pila de 9V. - Manual de instrucciones. ESPECIFICACIONES

HI 93705 Medidor de Silice Rango 0,00 a 2,00 mg/L Precisin 0,03 mg/L 3% de lectura Resolucin 0,01 mg/L Desviacin EMD Tpica 0,01 mg/L Fuente Emisora Diodo emisor @ 890 nm Duracin del Emisor Duracin del instrumento Tipo de Luz Emisora Fotoclula de silicona 1 x 9V / 40 horas aprox de uso continuo. Duracin y Tipo de Pila Auto-apagado despus de 10 minutos sin usar Condiciones de Trabajo Dimensiones y Peso Mtodo 0 a 50C ; RH 95% 180 x 83 x 46 mm / 290 g. Adaptacin al ASTM D859 mtodo heteroplico azul. La reaccin entre el silicio y los reactivos provoca un tinte azul en la muestra.PRECIO: 261,00 (I.V.A. INCLUIDO)

Unidades:

Comprar

CALCULOSIS POR SILICATOS, PRESENTACIN DE DOS CASOS CLNICOS" No por conocida, deja de ser interesante la Calculosis o Urolitiasis por Slice. El poco inters en el estudio de este tipo de enfermedad radica, quizs, en el bajo porcentaje de presentacin de casos clnicos en nuestra prctica profesional diaria, por esta razn, es considerada por algunos clnicos como un proceso extremadamente raro en perros. El presente trabajo pretende ofrecer un panorama general de sta enfermedad. Posterior a ello se presentan dos casos clnicos: "Coquito", un Cocker Spaniel de 12 aos de edad y "Rex", un Pastor Alemn de 7 aos,

cuyas coincidencias son, que, ambos presentaron Calculosis por Silicatos, pertenecen al mismo propietario y conviven juntos. Curiosamente la consecuencia de sta patologa en ellos, no radica en el alimento que consumen, como se maneja en la mayora de las bibliografas, sino debido a otras circunstancias. Palabras Clave: Calculosis, Urolitiasis, Silice, Patologa.

"CALCULOSIS BY SILICATES, PRESENTATION OF TWO CLINICAL CASES" Not for well-known, the Calculosis or Urolithiasis for Silica stops being interesting. The little interest in the study of this illness type resides, maybe, in the low percentage of presentation of clinical cases in our daily professional practice, for this reason, it is considered by some clinical ones as an extremely strange process in dogs. The present document seeks to offer a general panorama of this illness. Later on, two clinical cases will be presented: "Coquito", a Cocker Spaniel 12 years old and "Rex", a German Shepherd 7 year old whose coincidences are that both presented Calculosis by Silicates, they belong to the same proprietor and they live together. Surprisingly the consequence of this pathology in them doesn't reside in the food that they consume, like it is managed in most of the bibliographies, but due to other circumstances. Key Words: Calculosis, Urolithiasis, Silica, Pathology.

MVZ Cert. Oscar Rigoberto Daz Aguilar C. Linos 619, Col. Villa de las Flores Coacalco, Estado de Mxico C.P. 55710 TEL: (0155) 5874-0312 pMVZ ngel Salvador Robledo Aguilar Av. Palomas Mz. 3 Cond. 1 Depto. 2 Col. Llano de los Bez Ecatepec, Estado de Mxico C.P. 55050 TEL: (0155) 5839-8229 "CALCULOSIS POR SILICATOS, PRESENTACIN DE DOS CASOS CLNICOS" INTRODUCCIN

El Slice (SiO2) son sales que ocurren ubicuamente en el ambiente (7). Sustancia muy abundante en la naturaleza, en la tierra, gluten de maz, ejotes (hollejos de habas de soja), algunos bulbos comestibles contaminados con tierra (1, 3, 4, 20) y materia prima para la fabricacin de vidrio (3). La comida contiene varias cantidades de SiO2 ejemplos: Patatas 10.1, leche 2.1, agua de beber 7.1, el agua mineral 22.5, la cerveza 131 gamma SiO2 por gr. o cm3 (7), se ha usado mdicamente durante muchos aos como anticidos y para el tratamiento de ulceras ppticas (3, 7). Normalmente cantidades pequeas de Slice estn presentes en todos los tejidos del cuerpo (7). El Slice se halla en las cenizas de la mayora de los tejidos animales y las plantas. Las mayores concentraciones de Slice generalmente ocurren en la piel, la aorta, la traquea y los tendones. Las concentraciones en estos tejidos declinan con la edad, pero la mayora de los otros tejidos no muestran tales cambios (19). Existen pocos datos fiables sobre las necesidades de Slice para los animales. El Slice es tan abundante y visible en el ambiente que sera muy difcil medir cuidadosamente las cantidades de Slice ingerido, por el mismo motivo, es difcil imaginar una deficiencia de este elemento que pudiera ocurrir bajo condiciones naturales (19). COMPOSICIN MINERAL El Slice, existe naturalmente como xido (SiO2 en la arena y como Silicato SiO3=) (1, 3, 7, 12, 17, 19, 21). Puede estar en forma insoluble, soluble o coloidal, es considerado como el componente qumico ms comn de la tierra (7) y dentro de los minerales ms duros, formando parte del grupo de piedras sedimentarias (15). Un buen ejemplo de este tipo de piedra lo podemos encontrar en las ollas, en donde el agua dura ha sido hervida, son esos depsitos de capa blanca que queda en el fondo y las paredes de la misma (15). La forma fsica de este tipo de clculo, una vez formado en la vejiga, es la de una esfera con proyecciones radiales como ficha de juego de matatena "Jack Stone" (3, 5, 17, 18, 21). ETIOLOGA Algunos autores mencionan que es desconocida (16), otros afirman que se adquiere por ingestin de suelos arenosos (9), por la ingestin de alimentos con alta concentracin de Slice (2, 21). En animales que han sido medicados para lceras ppticas por largo tiempo con anticidos a base de Trisilicato de Magnesio (3, 7). El papel de la dieta en la Urolitiasis de Slice ocurrido espontneamente no ha sido determinado (18). Las partculas de este elemento (Slice) son ingeridos con los alimentos, llegan al plasma sanguineo, donde permanecen en solucin, pasan a los tejidos, y son eliminados por el rin y el intestino (6), bajo algunas condiciones, parte del Slice excretado por orina puede ser depositado en el rin, la vejiga o la uretra, formando clculos o urolitos que pueden bloquear el paso de la orina (4, 7, 19). Por extrao que parezca, los urolitos pueden ser el resultado de una infeccin o provocar una infeccin (2, 6, 14), lo que evidentemente agrava el proceso. La fermentacin amoniacal de la orina por E.coli favorece la formacin de trifosfatos compuestos que participan con frecuencia en la formacin de los clculos (6). La infeccin tambien causa clulas del revestimiento de la vejiga urinaria para destacar y actuar como un sitio fijando el nidus para formacin de la piedra (4). Para la formacin de los clculos urinarios es necesaria la concurrencia de varios factores. Tiene importancia, ante todo, la desproporcin entre los coloides protectores y la cantidad de cristaloides presentes en la orina (2, 6, 13), as como tambin el grado de sobresaturacin de las diversas sales, lo cual depende de la cantidad absoluta y de la reaccin de la orina (6, 13). Finalmente es necesaria la presencia de un ncleo calculoso formado generalmente por: clulas epiteliales, cilindros urinarios, cogulos de sangre, copos de pus y fibrina, trocitos de tejidos, tejido necrtico, rara vez cuerpos extraos, grumos bacterianos y moco (6). El ncleo puede resultar de infeccin local de las vas urinarias (2). En tales condiciones se produce la precipitacin cristalina de determinados compuestos salinos alrededor del ncleo del clculo, en colaboracin de sustancias adhesivas coloidales de naturaleza mucosa o albuminoidea (6, 13). Una vez formado el clculo, origina, por su accin irritativa, procesos inflamatorios en las cavidades donde aparece. Por su parte, este componente inflamatorio constituye la base orgnica para la formacin de nuevos clculos (2, 6, 13).

La relacin entre la presencia de ciertas sales en la orina y la formacin de clculos urinarios se muestra en los trabajos de Sttele y Sauer, quienes lograron obtener depsitos de Slice en los riones de cobayos al tratarlos con altas dosis de Silicatos solubles por va oral e intraperitoneal. Como la cantidad de Silicatos administrados a estos animales es mayor que la que reciben normalmente en la alimentacin, se deduce, que pueden formarse depsitos de Silicatos cuando se administran grandes cantidades de estos en forma soluble (22). PATOGENIA An se desconocen o son mal entendidos los mecanismos patgenos implicados en la formacin de urolitos en animales con clculos de Slice (1, 12). En estudios realizados por Newberne y Wilson (l970) en 24 perros sabuesos mayores de seis meses de edad, divididos en tres lotes de 8 perros (4 hembras y 4 machos) cada uno, stos fueron alimentados durante cuatro semanas, adicionando a su dieta el equivalente a 0.8 g/Kg./ da de Dixido de Slice con: Lote 1, Silicato de Aluminio; Lote 2, Silicato Sdico; Lote 3, Trisilicato de Magnesio. Se observaron polidipsia y poliuria en los animales cuya diera fue adicionada con Silicato Sdico y Trisilicato de Magnesio. Se realizaron Anlisis Clnicos en sangre y orina en los tres lotes, obteniendo resultados dentro de los lmites normales. Sin embargo al realizar la necropsia se encontraron lesiones histopatolgicas caractersticas a nivel renal en todos los perros alimentados con Silicato Sdico y Trisilicato de Magnesio, excepto en uno. En los perros cuya alimentacin fue adicionada con Silicato de Aluminio no se encontraron lesiones a nivel renal (7). La LD50 probable de Trisilicato de Magnesio va oral para el hombre se calcula encima de 15 g/Kg. Existe la duda de que si una dosis elevada ocasione que el paciente se laxe (7). Mientras que la LD50 de Silicato Sdico, va oral se calcula entre 0.5 y 5 g/Kg. y esto puede ser debido a su alcalinidad (7). FRECUENCIA DE LA ENFERMEDAD Reportan que la frecuencia es relativamente rara (1, 5, 9, 17), o extremadamente rara en perros (9). En 1983, Gerald Ling report un caso en gato (10). Razas predisponentes: Pastor Alemn (1, 3, 5, 9, 18) Alsaciano (16), Cobrador Dorado, Labrador, Boxer, Schnauzer enano, King Cavalier Charles Spaniel (3, 18) Cocker Spaniel (5). Edad promedio: 3 a 7 aos (1, 14, 18), 3 a 10 aos (3) Sexo: Machos 95% (3,16).

CASOS REPORTADOS (ANLISIS CUANTITATIVOS) CANTIDAD DE CALCULOS ANALIZADOS POSITIVOS SiO2 OBSERVACIONES % 2.1 410 1981 100 1 6.2 *** *** ***

AUTOR Corona Douglas Gerald Ling

AO DE REFERENCIA

Gerald Ling Gerald Ling Gerald Ling Gerald Ling Hills Medsurg Osborne Osborne Reino Unido

1983 1983 1984 1994

1 4.2 236 1300 0.4 8.9 2 6

En gato *** *** *** *** *** ** *** *** *

1981

320 10063 857

1 1 0.5

* Mtodo de Anlisis utilizado: Microscopa de Luz Polarizada, Espectroscopa Infrarroja ** Mezclado con otras piedras. *** No se especifica el mtodo de anlisis utilizado, pudiendo ser ste: Cristalografa ptica, Espectroscopa Infrarroja, Difraccin de Rayos-X, Tcnicas de Dispersin de Energa, o Microscopa de Luz Polarizada.

SIGNOS CLNICOS Entre los signos clnicos que podemos encontrar en un paciente que presenta Calculosis por Silicatos tenemos: Disuria (1, 4, 8, 14), Estranguria (1, 8, 10), Polaquiuria (1, 4, 8, 10), Lamido frecuente de pene o vulva (4), Hematuria (1, 4, 8, 10, 14), Disminucin en la cantidad de orina (4, 14), Orina turbia o con mal olor (1), Cistitis (14), Infeccin de vas urinarias (6, 8, 14) y Azotemia (8). pH El pH no parece influir en la precipitacin de los clculos de Slice (16). Se ha reportado que este tipo de urolitos se forman en un pH neutro a cido (1, 3, 5, 11). DIAGNSTICO Un buen diagnstico se basa, en primer lugar, con la elaboracin de una Historia Clnica bien aplicada (1, 3, 5, 17), seguida del Examen Fsico completo del paciente (1, 5) y con el respaldo de pruebas de laboratorio y/o estudios de gabinete tales como: Examen general de orina completo (1, 3, 5), Urocultivo con antibiograma (1, 3, 5, 8, 14, 17), Perfil Bioqumico (1, 3, 5, 8), Panel Sanguneo (1, 3, 5, 8) Rayos-X, placa simple y con medio de contraste: Cistografa y Neumocistografa. En el caso de la urolitiasis, con las radiografas abdominales se confirma la presencia, localizacin, densidad, tamao y nmero de urolitos. La radioopacidad relativa de los urolitos por Slice es variable, pero por lo general es radioopaco o radiodenso, de moderado a marcado (1, 3, 4, 5, 8, 12, 14, 17, 21). Otros estudios complementarios a considerar son, la Cistoscopia (8) y la Ultrasonografa (1,8). En el caso de los urolitos ya extrados se recomienda el Anlisis Cuantitativo por medio

de Espectroscopa Infrarroja, Difraccin de Rayos-X, Microscopa Electrnica, Cristalografa ptica, Tcnicas de Dispersin de Energa, o Microscopa de Luz Polarizada de todas y cada una de las piedras (1, 5, 9, 10, 14, 17, 18).

PREVENCIN No existe terapia preventiva (3, 11), pero podra ser de ayuda lo siguiente: Cambiar la dieta del paciente, ya que es razonablemente probable que sta pueda ser un factor predisponerte (16). Debido a que las plantas contienen ms Slice que la carne, se recomienda una dieta a base de crnicos (1). Evitar dieta alta en protena vegetal y vainas de frijol de soya o ejotes (3), as como el consumo de tierra (5). Administrar dietas elaboradas y diseadas especialmente para promover la poliuria obligatoria y polidipsia de compensacin (9, 10, 11). Proporcionar lquidos palatables (10). Asegure consumo adecuado y suficiente de agua limpia y fresca (4, 12). Se debe inducir poliuria mediante la administracin de sal a la dieta (1, 3, 16, 18) a razn de 1 gramo de sal por cada 5 Kg. de peso por da (3), en base a que la ingestin de grandes cantidades de cloruro de sodio impide la formacin de stos clculos de Silice, porque disminuye la concentracin de cido silicico en la orina y la conserva debajo de la concentracin de saturacin (2). Obviamente un aumento de sodio en la alimentacin, aunque sea moderado, est contraindicado en los casos de insuficiencia renal o cardiaca, debido al riesgo de hipertensin que acompaan a estas enfermedades (23). No se establecen los efectos del pH de orina en la solubilidad del Silicato, por consiguiente, ninguna recomendacin puede hacerse acerca de la alteracin teraputica del pH de la orina en estos pacientes (18). TRATAMIENTO Disolucin mdica, ninguna disponible (1, 8, 11). El principal mtodo para tratar los urolitos por Slice es su extraccin quirrgica, mediante la tcnica de Laparocistotoma (1, 3, 4, 8, 9, 11, 12, 14). Es virtualmente imposible curar la infeccin antes de retirar la piedra (14), por lo que es recomendable primero operar y despus medicar (8), aunque se puede comenzar la terapia antibitica previamente a la ciruga (4). CASO CLNICO 1 "Coquito" Se presenta a consulta el da 30 de diciembre de 2001, un canino macho, de raza Cocker Spaniel, de 12 aos de edad con la siguiente signologa: Disuria, polaquiuria, hematuria, se lame el pene constantemente, ha bajado ligeramente de peso y su apetito no ha disminuido, su alimento es a base de croquetas. Se procede al examen fsico del paciente y se realiza EGO obteniendo los siguientes resultados: Glucosa -, Bilirrubina -, Cetonas trazas, Gravedad Especfica 1.025, Sangre +++, pH 7, Protenas 100 mg/dl, Urobilingeno 1 mg/dl, Leucocitos +. En el sedimento urinario no se encontraron cristales de ningn tipo. Se enva muestra de orina para urocultivo y el resultado fue: + E. coli. Se realiza estudio radiolgico simple y neumocistografa encontrando la presencia de un clculo vesical. Se proporciona tratamiento con antibitico y se procede a ciruga (Laparocistotoma) el da 4 de enero del 2002, extrayendo un espcimen de Urocistolito de Silicato. A la fecha el paciente no ha tenido recurrencia, ms sin embargo presenta problemas propios de su edad.

Rx. Laterolateral , Neumocistografa, Urocistolito. Coquito CASO CLNICO 2 "Rex"

Urocistolito de Silicato, Coquito.

Se presenta a consulta el da 5 de agosto de 2004, canino macho, Pastor Alemn de 7 aos de edad con la siguiente signologa clnica: Hematuria ocasional desde hace 5 meses, pero con aumento progresivo en la cantidad de sangre visible en la orina, polaquiuria, ha bajado de peso, su alimentacin es a base de croquetas comerciales, presenta apata y camina arqueado, el propietario afirma haber dado con anterioridad tratamientos en casa a base de Bactrim y Vitamina K en variadas ocasiones y al encontrar algo de mejora pospona la visita al Mdico Veterinario. Se examina fsicamente al paciente, obteniendo muestra para EGO, cuyo resultado fue: Glucosa -, Bilirrubina ++, Cetonas trazas, Gravedad Especfica 1.025, Sangre +++, pH 7, Protenas 300 mg/dl, Urobilingeno 1 mg/dl, Leucocitos +. En el sedimento urinario no se encontraron cristales de ningn tipo. Se enva muestra de orina para urocultivo y el resultado obtenido fue + E. coli. Se contina con los estudios radiolgicos con placa simple y medio de contraste (Neumocistografa), observando en ambas placas, la silueta de 2 cuerpos radioopacos a nivel de la vejiga, de aproximadamente 1.8 cm. cada uno. Se habla con el propietario, quien autoriza la ciruga. Se obtienen por medio de Laparocistotoma, un par de urolitos de aspecto esferoidal con ligeras proyecciones radiales en forma de pequeas protuberancias. Se enva el paciente a casa con tratamiento de antibioterapia y los especimenes se mandan a analizar. Los resultados confirman la composicin mineral de las piedras: Urolitos de Slice.

Rx. Laterolateral, Neumocistografa, Urocistolitos, Rex.

Urocistolitos de Silicato, Rex.

Curiosamente, la coincidencia de estos dos casos clnicos es que pertenecen al mismo propietario y viven en la misma casa, pero la alimentacin de ambos perros es distinta en cuanto a la marca del alimento. Algo muy importante de mencionar es que toman agua de la llave. Con este dato y similitud sintomatolgica en los casos clnicos se opt por realizar un anlisis de la calidad del agua que consumen. Para la realizacin de este anlisis las muestras son tomadas y almacenadas en recipientes de polipropileno o polietileno de alta densidad, no se deben usar frascos de vidrio, ya que este est formado por un alto porcentaje de Slice que puede contaminar la muestra, especialmente a altas temperaturas y pH elevado. Como resultado se obtuvo, que el agua que consumen contiene una gran cantidad de Silice, 68mg/l, segn los mtodos ASTM D859/88 "Determinacin de Slice soluble en agua" y 4500 Si-E "Determinacin de Slice por el mtodo del Molibdosilicato". Segn estudios cientficos, las aguas con ms alta concentracin de Silice, se encuentran en las aguas de pozo en el centro del Pas (Mxico), en los Estados de Mxico, Hidalgo, Quertaro, Aguascalientes, Guanajuato, San Luis Potos y Morelos principalmente (24). En el caso de los pacientes referidos, Coquito y Rex, viven en el Estado de Mxico. En las circunstancias descritas, la alta concentracin de Silice en el agua de bebida, as como las condiciones especiales del suelo, favorecieron a la formacin de clculos urinarios de Silice en ambos pacientes. La solucin a este problema es eliminar el Slice del agua por: Intercambio inico, destilacin, tratamientos con Cal, Carbonato y Magnesio, o cambiar definitivamente por otro tipo de agua para su consumo. Por la forma de los clculos obtenidos quirrgicamente, la incgnita que surge es: Por qu, en el primer caso, el clculo extrado tiene la forma caracterstica de "Jack Stone" (matatena) y los clculos del segundo caso no? La respuesta es que, al haber dos urolitos en el mismo espacio, existe un roce o friccin constante entre ambos al momento del vaciamiento de la vejiga por miccin, no permitiendo esto la formacin de las proyecciones radiales propias y caractersticas de los clculos de Silice. CONCLUSIONES En relacin a la Urolitiasis por Silice es sorprendente afirmar que, a pesar de haber mejorado en los ltimos aos el nivel de formacin sanitaria de los propietarios de perros, a pesar de existir en el mercado dietas cada vez ms especficas y, a pesar de disponer en nuestras clnicas de medios eficaces de diagnstico no invasivos, la intervencin quirrgica, al respecto de sta patologa es el tratamiento de primera y al parecer nica eleccin. Es importante conocer, mediante Anlisis Qumicos, el contenido de Slice en el agua que ingieren los animales que presentan Urolitiasis por Silicatos. No por ser uno de los clculos de menor incidencia, se le debe restar importancia a su estudio, an queda mucho por investigar con respecto a la Calculosis por Silicatos. BIBLIOGRAFA Birchard / Sherding: Manual Clnico de pequeas Especies, McGraw-Hill Interamericana Blood, D.C.: Medicina Veterinaria, Ed. Ocano p.298-303 Corona, C.G.: Urocistolitiasis por Silicatos en el perro, XXI Congreso Nacional e Internacional de AMMVEPE, Acapulco guerrero 2000. Chastain DVM.: "Bladder Stones in dogs causes" , W-203 Veterinary Medicine University of Missouri, Columbia Mo.65211.

Daz, A.O.: Urolitiasis Canina, Exposicin Museogrfica, XXIII Congreso Nacional de AMMVEPE, Ixtzpa Guerrero, 2002. Dos Santos.: Patologa General de los Animales Domsticos, Ed. Interamericana p.96-97. FAO/WHO Internet, 260 Dixido de Silice Flores,A.J.: Abordaje de Casos Clnicos con Clculos de Vejiga, Hospital Central Policlnico de Malaga. Web: http://www.ae.vedi.org/socio/ajfa. Jimnez, J.C.:Urolitiasis Canina, Hills Pet Nutrition Espaa S.C. Hills.: Coloquio de Urologa, Prescription Diets Hills Hills.: FLUTD. Enfermedad del Tracto Urinario Bajo Felino, Hills Pet nutrition Inc. 2000. Hoskins, J.D.: Pediatra Veterinaria, perros y gatos Ed. Interamericana McGraw-Hill p.304312. Hutyra.: Patologa y Terapeutica Especiales de los Animales Domsticos Ed. Labor p.533534. Iams.:La Cistitis en perros (Urolitiasis). Innovative Research in Dogs and cats Nutrition; Boletn Tcnico No.28, 2002. Inchem.: Caractersticas de las Piedras Naturales, La Composicin Mineral y las Propiedades Fsicas, IPCS Inchem Home Internet. Martn, R.J.: Terapeutica de Pequeas Especies, McGraw-Hill Interamericana p.201-202 Medsurg.: Urolitiasis. Internet El lec. de Bibl. Merck. : Silicate Stone ; Merial, Internet. Mohrman, R.K.: Elementos Traza. Investigaciones en Animales de Compaa de Ralston Purina Co. St. Louis Missouri. U:S:A. Ralston Purina. Pandiet.: Inhibidores Nutricionales y Factores Txicos, Fluorosis y Urolitiasis. Internet. Senior, D.: Urologa Prctica Aplicada a la Clnica de Perros y Gatos. Nov.1977 AMMVEPE p.45-53. Sttele, W.R.: Journal Vet. Res 21(83) :709. Waltham; Focus, Innovacin en Nutricin Clnica. Inovation Scientifique 2003, Royal Canin p.57-64. Water Kurita Industries: Tratamiento Qumico Kurita para Agua de Torres de Enfriamiento con altas concentraciones de Silice. Internet. EL PUNTO DE USO TIENE UN LUGAR EN LA PRODUCCIN DE AGUA ULTRAPURA

LAS INDUSTRIAS FARMACEUTICAS Y DE SEMICONDUCTORES, USAN OSMOSIS INVERSA Y DESMINERALIZACION COMO TRATAMIENTO. Las industrias farmacuticas y de semiconductores se apoyan fuertemente en tecnologa de punto de uso, incluyendo la smosis inversa y los desmineralizadores, para abastecer de agua ultrapura para el proceso de manufactura. Para ayudar a stos clientes de la industria en el diseo de sus sistemas, los profesionales de la industria del tratamiento de agua deben comprender las necesidades bsicas de calidad de agua de este tipo de industrias y como se han desarrollado. El agua ultrapura se juzga a travs de diversos parmetros fsicos y contaminantes claves, en los que algunos son medidos en rangos de partes por trilln. Los requerimientos de pureza varan de sitio en sitio de cliente a cliente el costo del tratamiento de agua aumenta cuando las necesidades de calidad de agua aumentan. Algunas de las consideraciones de la calidad del agua ultrapura incluyen lo siguiente:

COMPUESTOS ORGANICOS TOTALES (TOC). Las fuentes de TOC incluyen microorganismos, cidos hmicos, productos de resina de intercambio inico que se pierde y se descompone y algunos plsticos. RESISTIVIDAD. El recproco de la conductividad, la resistividad mide la contaminacin inica, y frecuentemente se mide en lnea con un resistivmetro. La resistividad de un agua tericamente pura es de 18.26 megaohms por centmetro 25C. Al aumentar la contaminacin inica la resistividad disminuye. PARTICULAS. stas incluyen cualquier coloide o sustancia suspendida en el agua. La industria de semiconductores considera a las partculas extremadamente dainas ya que se pueden depositar y causar algn defecto. MICROORGANISMOS. Estos pueden vivir y crecer hasta en agua ultrapura aunque el flujo turbulento minimiza la contaminacin por bacterias, el agua que esta cerca de la superficie de los tanques, tuberas y filtros pueden ser un medio de cultivo. Los nutrientes y las bacterias pueden acumularse en las superficies y formar colonias; las bacterias pueden despus emigrar para contaminar otras partes del sistema de agua ultrapura, que puede ser: difcil de Limpiar una vez que han sido contaminados. SILICE. sta existe en estado disuelto y en estado de partcula en el agua, y puede entrar en el agua ultrapura desde la alimentacin de agua cruda o de un flujo de recirculacin despus de contactar yacimientos de slice. Los niveles de slice pueden reducirse por medio de membranas de filtracin y de resinas de intercambio aninicas. Es muy daina para los aparatos semiconductores ya que puede ocasionar aditamentos irregulares si se deposita en ellos. Esto es aparente durante el procedimiento trmico del sistema. GASES DISUELTOS Estos son de preocupacin ms reciente en los sistemas de agua ultrapura. Entre los contaminantes ms importantes est el oxigeno y el bixido de carbono debido a que el oxigeno es un agente oxidante ayudara a oxidar contaminantes orgnicos a CO 2 se necesita ms

trabajo para determinar los niveles de oxigeno que se necesitan para ayudar a remover orgnicos, y adems minimizar la contaminacin de oxgeno en el punto de uso. El agua que se usa en farmacutica debe cumplir con las especificaciones de la Pharmacopeia (USP) que publica nuevos estndares para agua purificada y para agua inyectable (WFT) en 1995. La nueva USP 23 se enfoca en los contaminantes de mayor importancia en agua de grado farmacutico como son: Conductividad Con la USP 23, la medicin de conductividad en lnea se reemplazan las pruebas qumicas como las de sulfatos, cloruros, amoniaco, calcio y CO2. El nuevo estndar es de 1.3 microsiemens por centmetro. Carbono orgnico total. Los instrumentos en lnea de medicin de TOC, proveen una medida de la contaminacin orgnica y stos reemplazan las pruebas de sustancias oxidables. El estndar se fijo en 500 partes por billn mximo. Bacterias y pirgnos (sustancias productoras de fiebre) El agua de grado USP ahora tiene el limite de 100 unidades formadoras de colonias por mililitro (cfu/ml) Las especificaciones de la WFI son an ms estrictas, requiriendo 10 cfu/100 ml y menos de 0.25 unidades de endotoxinas por milmetro (EU/ml) Para los sistemas existentes el cumplimiento de stas normas pueden ser simplemente mejorar el sistema o redisear todo el sistema y sus componentes. EL TRATAMIENTO DE PUNTO DE USO TIENE UN OBJETIVO La osmosis inversa, la microfiltracin y la ultrafiltracion tienen membranas semipermeables que inhiben fsicamente o rechazan el flujo., de ciertos contaminantes. Las membranas no solo capturan algunas partculas sino que tambin las comparte. La smosis inversa es una tcnica de separacin particularmente valiosa ya que puede remover hasta el 98% de iones disueltos, adems de partculas, orgnicos, bacterias y pirgneos. La smosis inversa frecuentemente se usa como un preparamiento de una desmineralizacin secundaria, ya sea desmineralizacin continua, segundo paso de smosis inversa o intercambio inico. Las membranas deben seleccionarse de acuerdo a los tipos y concentraciones de los contaminantes que se quiere remover, y de acuerdo a sus compatibilidad con los limpiadores qumicos. Por ejemplo, las membranas de acetato de celulosa, generalmente toleran el cloro mejor, pero tiene un porcentaje de rechazo bajo. La membrana de poliamida de capa delgada tiene porcentajes de rechazo mucho mas alto pero son ms sensibles a la degradacin qumica particularmente de los compuestos qumicos que contienen cloro. La electrodesmineralizacin continua usa una combinacin de resinas de intercambio inico y membranas y corriente directa para desmineralizar el agua sin necesidad de qumicos de regeneracin. En intercambio inico, las cuentas polimricas de resina de intercambio inico estn estructuradas qumicamente para dar grupos funcionales con cargas negativas o positivas que atraen y retienen ciertos contaminantes del agua. La tecnologa de desmineralizacin convencional puede remover inorgnicos disueltos, tales como, minerales y sales y algunos orgnicos disueltos. No remueven coloides, ni partculas, ni bacterias ni pirgenos.

La resina catinica remueve iones de carga positiva como cl calcio, el magnesio y el sodio, y los reemplaza con hidrgenos. Las resinas., aninicas remueven iones de carga negativa como cloruros, nitratos y slice y los reemplaza con hidrxidos. Los iones de hidrgeno e hidrxido se unen despus formando molculas de agua. En los equipos mixtos de intercambio inico, el agua pasa a travs del tanque conteniendo una mezcla de resina catinica y aninica. Los sistemas, mixtos pueden producir muy alta calidad de agua con resistividades de 18.2 megaohms por centmetro Con el transcurso de tiempo, las resinas se saturan con contaminantes y son menos efectivas para tratar el agua. Tambin, el agua de alta calidad que pasa por stas resinas saturadas pueden traer trazas de contaminantes por efecto de cromarografia, causando una disminucin en la calidad del agua. La electrodesmineralizacin continua remueve materiales inicos v disueltos como sales, cidos y bases tambin puede remover materiales debidamente ionizados como la slice disuelta, el bixido de carbono y algunos orgnicos. Los contaminantes muy grandes como para pasar a travs de la membrana de intercambio inico son removidas Ambas desmineralizaciones requieren de agua pretratada para prevenir la formacin de incrustacin y taponamiento por partculas y coloides. El pretratamiento se requiere, tambin, para reducir los niveles de cloro libre y de contaminantes orgnicos. El tipo de pretratamiento requerido se determina por los requerimientos de la calidad de agua producida. Para la mayora de las necesidades de agua ultrapura, los sistemas frecuentemente usan smosis inversa y otros procesos de pretratamiento.

COMPUESTO PH Cloruros Sulfatos Amoniaco Calcio Bixido de carbono Metales pesados Substancias oxidables Slidos totales (mg/l) TOC Conductividad Bacterias (guas solamente) Purificada (dfu/ml) WFI (cfu/100m.) Endotoxinas Purificada (cfu/ml) WFI

USP22 5A7 0.6 1.0* 0.03** 1.0* 5.0* 0.1 COMO Cu2 Pasar la prueba de permanganato de la USP 10.0

USP23 Sin cambio Eliminado** Eliminado**** Eliminado** Eliminado** Eliminado** Eliminado** Eliminado** Eliminado** 500 partes por billn**** 1.3 us/cm a 25 C 100 10 Sin cambio Sin cambio

100** 50 No especifica 0.25

* Los valores numricos son interpretaciones de procedimientos listados en los estndares de la Pharmacopeia XXI ** Reemplazado por medicin de conductividad *** Reemplazado por medicin de TOC **** O haber pasado la prueba de permanganato para substancias oxidables

Introduccin El agua se encuentra en la naturaleza y va acompaada de diversas sales y gases en disolucin.

Segn los elementos que la acompaan, podramos considerar las mismas en dos grandes grupos: "Elementos Disueltos" y "Elementos en Suspensin", esto lo constituyen los minerales finamente divididos, como las arcillas y los restos de organismos vegetales o animales; y la cantidad de sustancias suspendidas, que son mayor en aguas turbulentas que en aguas quietas y de poco movimiento. Es importante destacar que es necesario aadir a las descriptas, los residuos que las industrias lanzan a los cursos fluviales procedentes de distintos procesos de produccin. Constituyen los elementos disueltos en el agua, las sustancias orgnicas, las sales minerales, los gases disueltos, las sales minerales y la slice, aunque sta tambin suele aparecer como elemento en suspensin en forma de finsimas partculas o coloides. Las aguas pueden considerarse segn la composicin de sales minerales presentes en:

Aguas Duras Importante presencia de compuestos de calcio y magnesio, poco solubles, principales responsables de la formacin de depsitos e incrustaciones. Aguas Blandas Su composicin principal est dada por sales minerales de gran solubilidad. Aguas Neutras Componen su formacin una alta concentracin de sulfatos y cloruros que no aportan al agua tendencias cidas o alcalinas, o sea que no alteran sensiblemente el valor de pH. Aguas Alcalinas Las forman las que tienen importantes cantidades de carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio, las que proporcionan al agua reaccin alcalina elevando en consecuencia el valor del pH presente. Los gases disueltos en el agua, provienen de la atmsfera, de desprendimientos gaseosos de determinados subsuelos, y en algunas aguas superficiales de la respiracin de organismos animales y vegetales. los gases disueltos que suelen encontrarse son l oxigeno, nitrgeno, anhdrido carbnico presente procede de la atmsfera arrastrado y lavado por la lluvia, de la respiracin de los organismos vivientes, de la descomposicin anaerbica de los hidratos de carbono y de la disolucin de los carbonatos del suelo por accin de los cidos, tambin puede aparecer como descomposicin de los bicarbonatos cuando se modifica el equilibrio del agua que las contenga

El gas carbnico se disuelve en el agua, en parte en forma de gas y en parte reaccionando con el agua para dar cido carbnico de naturaleza dbil que se disocia como in bicarbonato e in hidrgeno, el que confiere al agua carcter cido.

Problemas derivados de la utilizacin del agua en calderas Los problemas mas frecuentes presentados en calderas pueden dividirse en dos grandes grupos: Problemas de corrosin Problemas de incrustacin Aunque menos frecuente, suelen presentarse ocasionalmente: Problemas de ensuciamiento y/o contaminacin. A continuacin describimos brevemente las principales caractersticas de los items arriba mencionados.

Corrosin Para que esta aparezca, es necesario que exista presencia de agua en forma lquida, el vapor seco con presencia de oxgeno, no es corrosivo, pero los condensados formados en un sistema de esta naturaleza son muy corrosivos. En las lneas de vapor y condensado, se produce el ataque corrosivo ms intenso en las zonas donde se acumula agua condensada. La corrosin que produce el oxgeno, suele ser severa, debido a la entrada de aire al sistema, a bajo valor de pH, el bixido de carbono abarca por si mismo los metales del sistema y acelera la velocidad de la corrosin del oxgeno disuelto cuando se encuentra presente en el oxgeno. El oxgeno disuelto ataca las tuberas de acero al carbono formando montculos o tubrculos, bajo los cuales se encuentra una cavidad o celda de corrosin activa: esto suele tener una coloracin negra, formada por un xido ferroso- frrico hidratado. Una forma de corrosin que suele presentarse con cierta frecuencia en calderas, corresponde a una reaccin de este tipo:

3 Fe + 4 H2O ----------> Fe3O4 + 4 H2 Esta reaccin se debe a la accin del metal sobre calentado con el vapor.

Otra forma frecuente de corrosin, suele ser por una reaccin electroqumica, en la que una corriente circula debido a una diferencia de potencial existente en la superficie metlica. Los metales se disuelven en el rea de mas bajo potencial, para dar iones y liberar electrones de acuerdo a la siguiente ecuacin:

En el nodo Fe - 2 e- ---------------> Fe++ En el ctodo O2 + 2 H2O + 4 e- ----------> 4 HO-

Los iones HO- (oxidrilos) formados en el ctodo migran hacia el nodo donde completan la reaccin con la formacin de hidrxido ferroso que precipita de la siguiente forma:

Fe ++ + 2 OH- ----------> (HO)2 Fe

Si la concentracin de hidrxido ferroso es elevada, precipitar como flculos blancos. El hidrxido ferroso reacciona con el oxgeno adicional contenido en el agua segn las siguientes reacciones:

4 (HO)2 Fe + O2 ---------- 2 H2O + 4 (HO)2 Fe 2 (HO)2 Fe + HO- ----------> (HO)3 Fe + e (HO)3 Fe ----------> HOOFe + H2O 2 (HO)3 Fe ----------> O3Fe2 . 3 H2O

Incrustacin La formacin de incrustaciones en el interior de las calderas suelen verse con mayor frecuencia que lo estimado conveniente. El origen de las mismas est dado por las sales presentes en las aguas de aporte a los generadores de vapor, las incrustaciones formadas son inconvenientes debido a que poseen una conductividad trmica muy baja y se forman con mucha rapidez en los puntos de mayor transferencia de temperatura. Por esto, las calderas incrustadas requieren un mayor gradiente trmico entre el agua y la pared metlica que las calderas con las paredes limpias. Otro tema importante que debe ser considerado, es la falla de los tubos ocasionadas por sobrecalentamientos debido a la presencia de depsitos, lo que dada su naturaleza, aslan el metal del agua que los rodea pudiendo as sobrevenir desgarros o roturas en los tubos de la unidad con los perjuicios que ello ocasiona. Las sustancias formadoras de incrustaciones son principalmente el carbonato de calcio, hidrxido de magnesio, sulfato de calcio y slice, esto se debe a la baja solubilidad que presentan estas sales y algunas de ellas como es el caso del sulfato de calcio, decrece con el aumento de la temperatura. Estas incrustaciones forman depsitos duros muy adherentes, difciles de remover, algunas de las causas ms frecuentes de este fenmeno son las siguientes: Excesiva concentracin de sales en el interior de la unidad. El vapor o condensado tienen algn tipo de contaminacin. Transporte de productos de corrosin a zonas favorables para su precipitacin. Aplicacin inapropiada de productos qumicos.

Las reacciones qumicas principales que se producen en el agua de calderas con las sales presentes por el agua de aporte son las siguientes:

Ca ++ + 2 HCO3 - ------------> CO3 Ca + CO2 + H2O Ca ++ + SO4= ------------> SO4Ca Ca++ + SiO3= --------> SiO3Ca

Mg++ + 2 CO3 H- -------------> CO3 Mg + CO2 + H2O CO3 Mg + 2 H2O ---------> (HO)2 Mg + CO2Mg++ + SiO3 -----> SiO3 Mg

Ensuciamiento por contaminacin Se consideran en este rubro como contaminantes, distintas grasas, aceites y algunos hidrocarburos, ya que este tipo de contaminacin son las ms frecuentes vistas en la industria. Dependiendo de la cantidad y caracterstica de los contaminantes existentes en el agua de aporte a caldera, la misma generar en su interior depsitos, formacin de espuma con su consecuente arrastre de agua concentrada de caldera a la lnea de vapor y condensado, siendo la misma causante de la formacin de incrustaciones y depsitos en la seccin post-caldera. La formacin de espuma, suele ocurrir por dos mecanismos, uno de ellos es el aumento del tenor de slidos disueltos en el interior de la unidad, los que sobrepasan los lmites aceptados de trabajo, la presencia de algunos tipos de grasas y/o aceites (como cidos orgnicos) producen una saponificacin de las mismas dada la alcalinidad, temperatura y presin existentes en el interior de la caldera. La contaminacin por hidrocarburos agrega a lo visto la formacin de un film aislante dificultando la transferencia trmica entre los tubos y el agua del interior de la unidad, agravndose esto con las caractersticas adherentes de este film que facilita y promueve la formacin de incrustaciones y la formacin de corrosin bajo depsito, proceso que generalmente sigue al de formacin de depsitos sobre las partes metlicas de una caldera. Luego de un tiempo, las caractersticas fsicas del film formado cambian debido a la accin de la temperatura que reciben a travs de las paredes metlicas del sistema, lo que hace que el mismo sufra un endurecimiento y "coquificacin", siendo este difcil de remover por procedimientos qumicos simples. Por todas estas consideraciones, se ve como mtodo ms econmico y lgico de mantenimiento de calderas, efectuar sobre el agua de aporte a las mismas los procedimientos preventivos que la misma requiera, evitando as costos de mantenimiento innecesarios y paradas imprevistas en plena etapa de produccin con los costos de lucro cesantes que agravan la misma, Sin pretender que el presente trabajo sea una enumeracin exhaustiva y completa de todos los posibles inconvenientes que puedan ocasionar el agua de alimentacin a caldera, consideramos que el mismo facilita el entendimiento de las

principales causas de los ms importantes inconvenientes que puedan ocurrir en las salas de calderas en la industria.

Trabajo enviado por: Miguel Angel ffabiano@inea.com.ar

Nota al lector: es posible que esta pgina no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de pgina, avanzadas formulas matemticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versin original completa, puede descargarlo en formato DOC desde el men superior.

Este Equipo es encargado de remover slidos disueltos en el agua, como sales, molculas orgnicas, etc. a muy alta presin. El afluente se lleva a las membranas semi-permeables, para pasar de un estado de alta concentracin, a un estado bajo. Libera hasta en un 99.5% el agua tratada de sus contaminantes. Esta membrana solo dejar pasar las molculas de agua, atrapando, incluso las sales disueltas. Durante la operacin, el agua misma es usada para lavar la membrana, lo que disminuye los gastos de operacin. Aunque la mayora de las veces, el equipo de Osmosis Inversa es la parte final del Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales por la fineza de su trabajo, se utiliza en procesos de Potabilizacin, Agua para proceso, Desalinizacin, etc. La capacidad es de: 150 a 100,000 gpd o capacidades mayores adaptados a la medida

Edafologa. Ciencias AmbientalesLeccin 5 Propiedades del suelo. Propiedades fsico qumicas. Reaccin del suelo Cuando nos referimos a la reaccin del suelo, obviamente lo hacemos a la solucin del suelo, si bien esta no es ms que un reflejo de su fase slida. De hecho se mide en una suspensin suelo/agua con una relacin, generalmente, 1/1. Como ya sabemos, cuando se inicia la alteracin de la roca para dar origen al suelo, la nica fase lquida que existe es el agua de lluvia, que presenta un pH ligeramente cido como consecuencia del dixido de carbono que lleva disuelto y que forma cido carbnico; independientemente de la posibilidad

de arrastrar pequeas cantidades de cido ntrico, procedente de la disolucin de los diferentes xidos de nitrgeno formados por las descargas elctricas, que tienen lugar en la atmsfera, y que consiguen ionizar al nitrgeno del aire. Esta solucin cida en contacto con los minerales que constituyen las rocas, provocan una hidrlisis de los mismos que afecta principalmente a los cationes que sirven de unin a las estructuras silicatadas de los mismos. Como quiera que los cationes ms abundantes son calcio, magnesio, potasio y sodio, son estas las primeras bases que se liberan en forma de los hidrxidos correspondientes, reemplazando sus posiciones los hidrogeniones del agua. En menor medida aparecen los hidrxidos de hierro y aluminio, que quedan precipitados y en forma inactiva merced al pH alcalino que se genera por la disociacin de las bases solubles. La solucin de ataque, inicialmente cida se va volviendo alcalina pudiendo alcanzar un pH elevado que es capaz de solubilizar al esqueleto silceo del mineral, en forma de cido metasilcico, e incluso al aluminio que le acompaa en las capas tetradricas que puede liberarse en forma de aluminato. Este medio inicial, por lo grueso de su granulometra es muy permeable y permite la fcil percolacin del agua a su travs, por lo que una buena parte de los compuestos liberados son arrastrados fuera del incipiente suelo creado. En las fases de desecacin se produce la recombinacin de los iones presentes generando las estructuras arcillosas, que ya vimos al tratar de los procesos de alteracin mineral. Simultanemente se va produciendo la descomposicin del material orgnico que se deposita en la superficie del suelo generando una serie de compuestos de carcter cido que tambin conocimos al tratar del proceso de humificacin. De esta forma se produce un equilibrio entre la acidificacin que genera el material orgnico y la basificacin provocada por el material mineral. Como la fraccin mineral suele ser mayoritaria, la tendencia del suelo sera hacia la basicidad, pues los escasos cidos formados son muy dbiles e inestables, los aluminatos solo son posibles a valores de pH muy elevados y el cido metasilcico se descompone fcilmente en slice y agua. Una vez pasado el periodo inicial y cuando el suelo va adquiriendo un cierto desarrollo condicionado por su primera fase evolutiva, las bases que siguen liberandose encuentran un triple camino a partir de la solucin. Unas son

absorbidas por las plantas, otras son lavadas y un tercer grupo puede quedar retenido en el complejo de cambio. El lavado afecta con mayor intensidad a aquellos elementos de mayor solubilidad como son los alcalinos, que a su vez son los que generan bases ms fuertes y con mayor incidencia en el pH del suelo, por lo que se produce un fuerte descenso de este una vez que se estabiliza el proceso hidroltico y de neoformacin de arcillas; el pH de ataque inicial, que puede alcanzar valores superiores a 9, baja considerablemente con la fuerte prdida de alcalinos que ceden el puesto a los alcalinotrreos, cuyos hidrxidos ms dbiles se ven afectados por la presencia del dixido de carbono, producido en la respiracin de los organismos del suelo, formando bicarbonatos solubles cuyo pH se sita alrededor de 8. Los nuevos minerales formados, junto a la materia orgnica necesitan satisfacer sus cargas negativas, adsorbiendo cationes en su superficie a cambio de hidrogeniones que van liberando con lo que se va consiguiendo una neutralizacin del medio. Como los aniones no abundan en el suelo, pues el principal procedente de la alteracin mineral es el metasilicato que se descompone con facilidad, como vimos, las bases lavadas lo hacen en forma de hidrxido en gran medida, lo que conlleva un empobrecimiento en oxhidrlos, procedentes del agua, con la consiguiente sobrecarga de hidrogeniones. La acidificacin de la solucin provoca el desplazamiento de los cationes del complejo de cambio que son reemplazados por los hidrogeniones excedentarios con la consiguiente insaturacin del mismo. A medida que son liberados los cationes pueden ser arrastrados por la lluvia y el proceso contina de forma indefinida. La acidificacin no tendra lmite si no fuese por la continuidad del proceso de alteracin, que persiste mientras existan minerales primarios. Como hemos podido observar, en la reaccin del suelo intervienen tres actores principales: alteracin mineral, humificacin y clima. Los climas hmedos son proclives a la formacin de suelos cidos, mientras que los climas secos lo son a la formacin de suelos bsicos. Como ya comprobamos al analizar los procesos de alteracin, en climas hmedos predominaban las arcillas de baja actividad, lo que hace que las bases se retengan poco y su lavado sea ms fcil. En los medios ms secos predominanlas arcillas de elevada actividad lo que facilita la retencin de las bases y su prdida es mnima.

En cuanto a las rocas distinguiremos los tres tipos principales: cidas, neutras y bsicas.

Las rocas cidas estn dominadas por el cuarzo y por los feldespatos, principalmente ortosa con algo de plagioclasas; acompaados de mica, preferentemente moscovita con algo de biotita. Los restantes minerales son poco relevantes. El cuarzo no da lugar a ningn mineral arcilloso y lo ms que puede hacer es pasar a la fraccin arcilla en su propia forma microdividido. No genera ninguna capacidad de intercambio catinico ni libera base alguna. Los feldespatos solo generan arcilla de tipo caolintico y, eventualmente, ilita en los medios confinados. La CIC que aportan es baja y las nicas bases que aportan son potasio con algo de sodio y calcio, segn el contenido en plagiclasas. Las micas suelen abrirse a ilitas y la biotita puede generar vermiculita en medios no muy lavados. Su CIC es media y las bases principales son el potasio y el magnesio procedente de las biotitas pues el hierro se oxida y precipita rpidamente, al igual que los excedentes de aluminio. Las escasez de bases liberadas hace que la saturacin sea baja a pesar de que la CIC tambin lo es; en esas condiciones el pH es algo cido y la reserva de bases muy escasa, por lo que por poco lavado que exista se puede llegar a valores fuertemente cidos.

Las rocas neutras estn dominadas por las plagioclasas con algn feldepato potsico; le siguen a corta distancia los anfiboles y ms lejos las micas con predominio de la biotita. Completan su composicin lo piroxenos y presentan algo de cuarzo. El comportamiento del cuarzo es similar al que tiene en las rocas cidas. Igual sucede con los feldespatos y las micas, solo que en este caso es habitual lo que all era ocasional y viceversa. Los silicatos en cadenas, piroxenos y anfiboles, como ferromagnesianos son proclives a la formacin de esmectitas y vermiculita. Dan una CIC muy alta y liberan bases abundantes con predominio de alcalinotrreos y sobre todo magnesio. El hierro y los ocasionales excedentes de aluminio, quedan en forma precipitada. La presencia de bases en estos suelos es relativamente abundante por la presencia de los inosilicatos pero, como la CIC es bastante elevada, la

saturacin no es completa aunque depende mucho del clima. El pH suele estar cercano a la neutralidad si bien est tambin muy influido por el clima, que resulta el factor determinante en los suelos desarrollados sobre este tipo de rocas. Las rocas bsicas est constituidas predominantemente por olivino acompaado principalmente por piroxenos. El comportamiento del olivino es muy parecido al de los piroxenos, si bien la preferencia en la neoformacin de arcilla es de vermiculita por el elevado contenido magnsico. Tambin puede formar minerales 1:1 dioctadricos de tipo antigorita o con sustituciones, los que se conocen como bertierinas. En estos casos la CIC es ms baja. Estos minerales aparecen en medios lavados en los que haya una fuerte prdida de slice, que no es muy abundante en estos minerales tan bsicos. La presencia de bases es muy alta lo que lleva a una saturacin elevada y a un pH netamente bsico aunque no suele alcanzar el valor de 8.

La materia orgnica tiene un efecto contrario, todo el proceso de humificacin es una constante fuente de grupos cidos por lo que la tendencia inicial es a una bajada del pH. La descomposicin de los restos vegetales genera una serie de sustancias cuya caracterstica principal es la presencia de varios grupos carboxlicos dentro de moleculas de masa baja o media, por lo que su importancia relativa es elevada. Ello genera una acidez elevada. A medida que se inicia el proceso de humificacin propiamente dicho, caracterizado por una polimerizacin y condensacin de algunos de los compuestos anteriores, y de la incorporacin de otros como cademas laterales del gran ncleo formado. La importancia relativa de los grupos carboxlicos decrece a medida que aumenta el tamao de la molecula. La consecuencia es un disminucin de la acidez con la maduracin de las sustancias hmicas. Si analizamos en conjunto las sutancias y procesos que influyen sobre el pH del suelo, encontramos que la mxima acidez aparecer en los horizontes A, dominados por la materia orgnica, que ser aun mayor cuando en la

superficie del suelo aparezcan horizontes orgnicos de tipo H O. A medida que descendemos en el perfil el influjo de la materia orgnica decrece a la par que aumenta el de la alteracin mineral, razn por la cual el pH ir creciendo. Este crecimiento se ver aumentado por la acumulacin de las bases lavadas en los horizontes superiores, que a su vez se irn acidificando por esta prdida. La acidez del horizonte A hace que las cargas variables de la materia orgnica se desplacen hacia el lado positivo y que baje la capacidad de intercambio catinico, como consecuencia de ello se produce una saturacin en bases mayor aunque su contenido total no se vea alterado. Se da la paradoja de que el descenso del pH induzca una elevacin de la saturacin en bases. A medida que progresa la formacin de sustancias hmicas de mayor evolucin va aumentando el pH y todo sucede al revs. En este caso hay otro hecho que compensa al anterior, es la formacin de complejos arcillo-hmicos; los puntos en que se produce la formacin del complejo son grupos activos para el intercambio que quedan bloqueados, y si bien su nmero es muy reducido y la influencia sobre la capacidad de intercambio catinico es baja, se produce un efecto estrico ms importante porque las partculas arcillosas impiden el acceso alas posiciones de cambio de la materia orgnica, al tiempo que esta ejerce el mismo efecto sobre aquellas, con ello se produce una bajada efectiva de la capacidad de intercambio catinico en los participantes en el complejo, con una subida simultnea del grado de saturacin. Todos estos efectos son una muestra de la complejidad del proceso de intercambio y de su relacin con el pH. Por ello, como vimos en su momento, la capacidad de intercambio catinico se mide en un medio tamponado a pH siete, lo que nos da un valor que no concuerda con el real pero que no depende de los avatares de las variaciones del pH. Esto lo hace ms representativo del promedio a lo largo del ao, ya que el pH oscila segn avanzan los procesos que lo regulan, y ms comparable con los restantes horizontes y con otros suelos semejantes o de la misma zona. Para evitar las fluctuaciones en los valores del pH se realiza su medida de dos formas diferentes, la primera de la forma indicada al principio y la segunda en una solucin inica, que habitualmente es de KCl molar. En este segundo caso, se produce un reemplazamiento de los hidrogeniones del complejo de cambio por el potasio de la solucin, lo que provoca un incremento de la concentracin de hidrogeniones y como consecuencia una bajada del valor del pH, que suele estar alrededor de una unidad con relacin al medido en agua. Cuando el suelo est saturado, no es posible la liberacin de hidrogeniones por lo que ambos valores de pH deberan coincidir, no obstante se produce una bajada similar; en este caso el potasio aadido se intercambia por calcio del complejo que al ser una base ms dbil, y por tanto menos disociada, provoca un empobrecimiento en

oxhidrlos que tiene un efecto semejante al incremento en hidrogeniones que se produca en el caso anterior. En determinadas circunstancias el pH medido en una solucin de KCl puede superar al medido en agua, la diferencia entre el primero y el segundo es lo que se conoce como pH; cuando este valor es positivo hemos de interpretarlo como un predominio de las cargas positivas sobre las negativas en el complejo de cambio, por lo cual lo que sucede es un intercambio de iones cloro por hidrxilos del complejo, lo que supone un incremento en el valor del pH en lugar de la disminucin observada en los casos anteriores. Un pH positivo es un claro signo de presencia de sustancias muy ricas en cargas variables como son las alofanas, por lo que este valor se utiliza para determinar de forma rpida la presencia de ellas. Cuando se utiliza NaF en lugar de KCl, el pH puede alcanzar valores superiores a 10 en presencia de alofana; esa mayor subida se debe a la mayor afinidad del fluor por los hidrxilos y a la mayor fuerza de la sosa frente a la potasa. Este valor no est afectado por las fluctuaciones estacionales, ya que se compensan con las variaciones que se producen en el complejo de cambio; no se trata de un valor real del pH de la solucin del suelo pero si se acerca ms a la realidad del valor del pH del suelo. Por esta razn a este valor se le conoce como "real" en contraposicin al medido con agua que se le conoce como "actual". Los valores de pH real y de capacidad de intercambio catinico medida a pH de 7, representan mejor las condiciones permanentes del suelo.

El pH de la solucin del suelo afecta profundamente a la solubilidad de los diferentes iones presentes, de este modo vara la asimilabilidad de los mismos por las plantas ya que estas solo pueden absorberlos en solucin. En otros casos el pH afecta a la actividad microbiana necesaria para provocar la transformacin de ciertos elementos, que se liberan en formas no asimilables y han de sufrir una transformacin qumica que permita su fcil absorcin. Este es el caso del Nitrgeno cuyas formas inorgnicas son todas solubles independientemente del pH reinante por lo que no debera verse afectada su asimilabilidad por aquel. Sin embargo para valores de pH inferiores a 6 o superiores a 8 se atena la actividad bacteriana con lo que disminuye tanto la liberacin de amonio como su oxidacin a nitrato, y ello hace bajar la concentracin de nitrgeno en forma asimilable.

En el caso del fsforo el pH puede inducir su fijacin o su precipitacin, solo entre valores comprendidos entre 6.5 y 7.5 su asimilabilidad es ptima. Cuando el pH se sita por debajo de 6.5, se inicia un incremento en el contenido en cargas positivas del complejo absorbente, ello provoca una fuerte fijacin de los aniones sobre todo el fosfato que, por poseer una estructura similar a la de los tetraedros estructurales de las arcillas, puede incorporarse a ellas; este hecho provoca una inmovilizacin definitiva del mismo. Este fenmeno, siendo importante, no resulta muy transcendente porque el mayor nmero de cargas positivas pertenece a los oxihidrxidos de hierro y de aluminio y a la materia orgnica, que adquieren su mxima importancia en los horizontes B y A respectivamente. Cuanto menor es el valor del pH mayor es la fijacin, pudiendo provocar fuertes carencias cuando el pH es inferior a 5. Por encima de 7.5, el complejo de cambio y la solucin del suelo son muy ricos en calcio lo que provoca una precipitacin del fosfato triclcico, que alcanza su mximo alrededor de 8.5 donde la asimilabilidad es mnima. Superado ese valor se inicia un desplazamiento del calcio por el sodio que da formas solubles. El comportamiento del Azufre, presente en forma aninica en el suelo, es parecido al del fsforo en la banda cida del pH, por razones similares. No se

comporta igual en la banda alcalina porque todas los sulfatos son solubles, en mayor o menor grado, cualquiera que sea el valor del pH. Los nutrientes catinicos como el potasio, calcio o magnesio, se encuentran en bajas concentraciones en los suelos cidos, pues la acidez del suelo siempre se produce por una desbasificacin, luego en las condiciones citadas estos elementos son, simplemente, escasos. La abundancia de potasio en las rocas cidas hace que su disponibilidad decrezca a valores de pH netamente ms cidos que para los otros elementos. Los alcalinotrreos sufren un nuevo descenso a valores de pH alcalinos por efecto de su insolubilizacin como carbonatos. Los micronutrientes son ms solubles en medios cidos por lo que en ellos su asimilabilidad es mxima, como ocurre con el hierro, el manganeso, el cobre o el cinc. El caso del boro es diferente porque su forma habitual en el suelo es la cido brico, siendo as como se absorbe por las plantas. En medios alcalinos el boro se ioniza de la siguiente forma:

La forma ionica es retenida por los oxihidrxidos de hierro y aluminio y por la materia orgnica dada su gran afinidad con los oxhidrlos, pero esa misma afinidad es la que hace que estos lo desplacen cuando el pH se eleva hasta las cercanas de 9, razn por la cual aumenta su asimilabilidad en esos valores. Tanta puede ser su concentracin que puede llegar a ser txico cuando es abundante en el suelo, pero esta circunstancia solo se produce en suelos salinos y alcalinos.

El pH teiene una influencia decisiva en los procesos genticos del suelo, en la asimilabilidad de los nutrientes y en el desarrollo de la actividad microbiana del suelo; l se ve influido por la alteracin mineral, la evolucin de la materia orgnica, la absorcin de iones por las plantas y el lavado del suelo. Todos los procesos que generan modificaciones del pH no coexisten en el tiempo por lo que se generaran bruscos cambios en la reaccin del suelo, y dada la transcendencia de su valor para porcesos de enorme importancia, estos cambios podran provocar modificaciones fatales en el comportamiento del suelo frente a los microorganismos y al desarrollo de las plantas. Por ello es necesario que estas modificaciones sean amortiguadas y el suelo dispone de los mecanismos necesarios para ello, es lo que se conoce como "poder tampn del suelo".

Este poder amortiguador est basado en una serie de equilibrios dinmicos de diferentes sistemas, entre los que destacan tres que corresponden a medios neutros, cidos y alcalinos. En los medios cercanos a la neutralidad la funcin amortiguadora la ejerce el complejo de cambio del suelo, como ya hemos visto. Los excesos de acidez se compensan por el intercambio de las bases del complejo por los hidrogeniones de la solucin, mientras que los excesos de alcalinidad son compensados por el intercambio de hidrogeniones del complejo por bases de la solucin. Ahora bien, cuando el pH es muy cido, el complejo est prcticamente desprovisto de bases y no puede soportar una agresin cida; de otro lado, cuando el medio es muy alcalino el complejo apenas posee hidrogeniones que neutralicen una agresin alcalina. La materia orgnica est constituida por cidos dbiles en conjuncin de sus sales con bases fuertes lo que constituye un tampon en s misma. La arcilla tambin se comporta como un cido dbil como se desprende de la figura adjunta, en ella se observa la variacin del pH del agua pura, de agua mezclada con arena y de una suspensin de arcilla, al ser adicionadas de una solucin cida o de una alcalina. Seran tpicas curvas de valoracin, en las que en el agua pura el cido o la base aadidos se muestran con la fuerza que les es propia; en el caso de la arena el comportamiento es muy similar, pero en el caso de la arcilla, se muestra como un cido dbil o como una base dbil en funcin del pH reinante, como era predecible. La suspensin arcillosa admite la adicin de cantidades importantes de cido o de base sin modificar apenas su pH, acta como un potente amortiguador. En los medios cidos, las bases estn prcticamente ausentes y en el complejo de cambio solo existen hidrogeniones y un elemento muy abundante en el suelo como es el aluminio, que a esos valores es soluble y se encuentra disociado cualquiera que sea la forma molecular de su procedencia. Este aluminio presenta una capacidad tampn como se desprende de la figua adjunta. En ella se muestran las curvas de valoracin de un cido fuerte con una base fuerte, en ausencia de otros compuestos o en presencia de concentraciones crecientes de la sal alumnica correspondiente al cido utilizado. En la figura podemos observar como la cantidad de base necesaria para provocar la neutralizacin del cido se va incrementando de forma proporcional a la sal alumnica aadida, sin que se modifique el valor inicial del pH.

La razn de ello debemos buscarla en la posibilidad que tiene el aluminio de formar iones con diferente grado de hidratacin y diferente carga positiva, como podemos observar en las reacciones que se muestran a la izquierda. El exceso de hidroxilos va siendo captado por los iones alumnicos que modifican su estado, lo que hace que desaparezcan de la solucin y el pH permanezca invariable. La adicin de hidrogeniones por una acidificacin del medio provocara la inversin de las reacciones expuestas. Para valores alcalinos del pH, cercanos a 8, el calcio de la solucin se encuentra, en parte, en forma de carbonato. Cualquier incremento de la acidez provocara la formacin de la sal cida correspondiente e incluso la formacin de cido carbnico, que se descompondra, dada su inestabilidad, con desprendimiento de dixido de carbono. Una adicin de bases provocara la precipitacin del carbonato clcico a expensas del bicarbonato de la solucin. En este caso, la efectividad del sistema est condicionada por la posibilidad de eliminar el gas desprendido, requerir medios bien estructurados y aireados, lo cual es fcil en presencia de los carbonatos que dan una buena estabilidad a la estructura. Una vez ms se hace cierto el hecho de que los medios naturales se encuentran siempre bien compensados. Cuando el pH se encuentra por encima de 8.5 el carbonato clcico se encuentra precipitado y podra intervenir en caso de acidificacin pero no en el caso de basificacin. En estos casos el papel del calcio es sustituido por el sodio, siempre presente a esos valores de pH. De este modo los fuertes cambios de pH solo son posibles cuando se agotan los sistemas reguladores, lo que solo es posible ante una accin humana o un fuerte cataclismo natural.

La acidificacin del suelo es una de las causas ms frecuentes de la prdida de fertilidad por lo que es frecuente que se intente corregirla. Adems de la frecuencia del problema, lo fcil de su solucin hace que esta se lleve a cabo de forma casi habitual. La neutralizacin debe hacerse con una sustancia de reaccin dbilmente alcalina para evitar modificaciones bruscas, cuya solubilidad no sea elevada para que no se lave con facilidad y pueda actuar de forma prolongada, que

no contenga elementos extraos al suelo y que sea barata y no requiera de especiales manejos. Todas estas caractersticas parecen sealar a la caliza como sustancia ideal y de hecho es el material que se utiliza siempre para dar solucin a este problema. Cuando el suelo presenta deficiencias de magnesio asociadas a la acidez, puede sustituirse en total o en parte, por la doloma. Una neutralizacin de la acidez de la solucin del suelo no sera una solucin eficaz por cuanto la propia capacidad tampn del suelo, relacionada con su complejo de cambio, recuperara en poco tiempo el pH modificado. Por ello es neceseario tener en cuenta el grado de insturacin del complejo de cambio. El mecanismo de accin de la caliza podemos observarlo en la figura. El exceso de hidrogeniones del suelo provocan la descomposicin del carbonato clcico, liberando, en ltima instancia, calcio y desprendiendo dixido de carbono. El aumento de calcio en la solucin hace que desplace a los hidrogeniones del complejo de cambio con lo se restaura la acidez inicial, si bien esta va siendo cada vez menor a medida que el complejo se va saturando. La cantidad de caliza a aadir estr en funcin de la insaturacin del complejo de cambio y del tamao del mismo. Se debe procurar que el pH no se incremente de forma brusca estimandose conveniente la subida de no ms de una unidad por ao. Para conseguir este efecto se debe procurar un incremento en la saturacin del suelo no mayor de un 20 % absoluto. La finura del material empleado ser otro aspecto importante, cuanto mayor sea esta ms rpida ser su solubilizacin y la consecuente subida del pH. Lo mismo puede decirse de su pureza, que debe procurarse alta para evitar la entrada de sustancias extraas al suelo, aunque lo habitual es que los diluyentes sean arcilla y algunos xidos de hierro, que no entraan problemas importantes. Como es lgico, para elevar el pH en un determinado rango, las necesidades de caliza no dependern tanto del pH inicia