TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS DE SUELO

La Textura del Suelo:

El suelo es una mezcla de diferentes tamaños de partículas de roca y ocasionalmente puede tener materia orgánica. La textura y propiedades físicas del suelo dependerán del tamaño de ellas. Mayores tamaños de partículas significará mayor espacio entre ellas, resultando un suelo más poroso; menor tamaño de partículas tendrán menor espacio entre ellas dificultando el paso del aire y el agua, por lo tanto este suelo será menos poroso.   Los tamaños de grano se han clasificado con base en las dimensiones dada en determinados estándares:

INTERNACIONAL

Piedra

Grava

Arena gruesa

Arena fina

Limo

Arcilla

20

2

0.2

0.02

0.002

mm

USDA

Arenas

Piedra

Grava

Muy gruesa

Gruesa

Media

Fina

Muy fina

Limo

Arcilla

20

0.002

mm

2

1

0.5

0.25

0.1

0.05

Grava: son fragmentos de roca grandes, fácilmente identificables a simple vista.

Arena: Arenas son aquellos fragmentos los cuales en muchas ocasiones  son apreciables sin necesidad de ayuda de equipos adicionales (lupa, microscopio).  Están compuestas por partículas de un tamaño considerable, tienen un mayor espacio entre partículas, el agua drena muy rápidamente a través de ella, arrastrando nutrientes con ella.

Limo: Compuesto por partículas intermedias entre la arcilla y la arena, en estado húmedo es difícil de trabajar, a diferencia de la arcilla que cuando está seca es elástica y granulosa.
Los limos son fracciones microscópicas del suelo que constituyen granos muy finos de cuarzo y algunas partículas en forma de escamas que son fragmentos de minerales micáceos.

Arcilla: Las arcillas son principalmente partículas submicroscópicas en forma de escamas.  Es un suelo compuesto por partículas muy pequeñas y con muy poco espacio entre ellas. La arcilla tiene la habilidad de retener el agua y los nutrientes, pero el aire no puede penetrar en estos espacios, especialmente cuando ellos están saturados con agua. Se caracteriza por un pobre drenaje y aireación. La arcilla húmeda es difícil de trabajar, mientras que cuando está seca es muy dura.
Las partículas se clasifican como arcilla con base en su tamaño de grano y no contiene necesariamente minerales arcillosos, las arcillas se definen como aquellas partículas que desarrollan propiedades de plasticidad cuando se mezclan con una cantidad limitada de agua.

El término textura se usa para representar la composición granulométrica del suelo. Cada termino textural corresponde a una determinada composición cuantitativa de arena, limo y arcilla. En los términos de textura se prescinde de los contenidos en gravas; se refieren a la fracción del suelo que se estudia en el laboratorio de análisis de suelos y que se conoce como fino. Los términos texturales se definen de una manera gráfica en un diagrama triangular que representa los valores de las tres fracciones.

El suelo es descrito basado en la abundancia de un determinado tamaño de partículas.

Conocer la granulometría es esencial para cualquier estudio del suelo (ya sea desde un punto de vista genético como aplicado). Para clasificar a los constituyentes del suelo según su tamaño de partícula se han establecido muchas clasificaciones granulométricas. Básicamente todas aceptan los términos de grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los valores de los límites establecidos para definir cada clase.

Importancia de la granulometría:
El análisis granulométrico representa el dato más valioso para interpretar  varios factores asociados al suelo:
Génesis, textura y agentes formadores: La acción de los eventos formadores queda reflejada en la textura del suelo, si la roca tiende a dar una determinada clase textural, que quedará manifestado cuanto más joven o no sea el suelo (en la etapa más joven el suelo hereda la textura del material original). El clima tiende a condicionar la textura en función de su agresividad: texturas gruesas en climas áridos y texturas arcillosas en húmedos y templados, el relieve condiciona el transporte de las partículas, el tiempo tiende a dar una mayor alteración y favorece el aumento de la fracción arcilla.
Clasificación de suelos:
En todas las clasificaciones de suelos la textura es un carácter diferenciable ampliamente utilizado para definir las clases de suelos a todos los niveles.

Cuando se realiza un análisis físico de una muestra de suelo se definen dentro de ella variados tamaños de grano que se enmarcan dentro de rangos específicos definidos por diversas entidades o agrupaciones, esos rangos son definidos según el uso principal del suelo, algunos de los rangos son los siguientes:

Nombre de la Organización Tamaño de grano (mm)
Grava Arena Limo Arcillla
Instituto tecnológico de Massachusset (MIT) >2 2 a 0.006 0.006 a 0.002 <0.002
Departamento de agricultura de E.U (USDA) >2 2 a 0.05 0.05 a 0.002 <0.002
Asociación americana de funcionarios del Transporte y carreteras estatales (AASHTO) 76.2 a 2 2 a 0.075 0.075 a 0.002 <0.002
Sistema unifcado de clasificacion de suelos (U.S. Army corps of Engineers, U.S. Bureau of reclamation, American Society for Testing and Materials) 76.2 a 4.75 4.75 a 0.075 Finos (Es decir  limos y arcillas)

<0.0075

Dentro de estos rangos el sistema unificado de clasificación de suelos es el mas usado y es el universalmente aceptado.
Propiedades del suelo:

La gran mayoría de las propiedades físicas, químicas y fisicoquímicas están influenciadas por la granulometría: estructura, color consistencia, porosidad aireación, permeabilidad, retención de agua, lavado, capacidad de cambio, reserva de nutrientes.
Propiedades agrológicas:

Los suelos arenosos son inertes desde el punto de vista químico, carecen de propiedades coloidales y de reservas de nutrientes. En cuanto a las propiedades físicas presentan mala estructuración, buena aireación, muy alta permeabilidad y nula retención de agua.

Por el contrario los suelos arcillosos son muy activos desde el punto de vista químico, adsorben iones y moléculas, floculan (la fracción arcilla permanece inmóvil) y dispersan (migran), muy ricos en nutrientes, retienen mucha agua, bien estructurados, pero son impermeables y asfixiantes.

Los suelos limosos tienen nula estructuración, sin propiedades coloidales, son impermeables y con mala aireación.

Los suelos francos (bien gradados) son los equilibrados con propiedades compensadas.

Erosión:

Las partículas de arena son arrastradas por el viento y agua, las arenas finas son muy erosionables. Las arcillas se pegan y se protegen, los limos no se unen y se erosionan más fácilmente.
Contaminación:

Las arenas son muy inertes mientras que las arcillas tienen un alto poder de amortiguación , pueden fijar y transformar a los contaminantes y presenta por tanto una alta capacidad de autodepuración.
Determinación de la textura:

Las partículas no están sueltas sino que forman agregados y se debe  destruir la agregación para separar en partículas individuales. Por ello antes de proceder a la extracción de las diferentes fracciones hay una fase previa de preparación de la muestra.

En esta fase previa existen diversos métodos para separar a las partículas del suelo, unos son métodos físicos (trituración suave, agitación lenta, agitación rápida, ultrasonidos, lavado y cocción) y otros son técnicas químicas (oxidación de la materia orgánica con agua oxigenada, ataque ácido de los carbonatos y compuestos de Fe con ClH, dispersión de las arcillas con hexametafosfato sódico o amoníaco). Como los agentes que mantienen juntas las partículas pueden ser de muy diversa naturaleza, normalmente no se aplica un método en forma individual, si no que se prepara una serie de tratamientos.

La extracción final de las fracciones se realiza por tamizado para las arenas, mientras que la sedimentación en fase acuosa es el método normal de separación de los limos y de las arcillas. Si se necesita subfraccionar a la fracción arcilla se ha de recurrir a la centrifugación.

Determinación del tamaño de las partículas de un suelo:

Por tamizado:

El tamizado es una antigua y efectiva forma, aún utilizada, de determinar en el laboratorio el tamaño de grano.

El tamaño de   partícula es separado haciendo pasar a través de cada una de las mallas el material estudiado, cada malla tiene una abertura especificada que determina el tamaño de las partículas.  El rango de la abertura de la malla puede ser desde grueso (varias pulgadas) hasta muy  extremadamente fino (50 mm) y la separación puede ser en condición húmeda o seca, sin embargo para hacer más eficiente el proceso en los tamices más finos se recomienda hacer el tamizado vía húmeda.

Cada tamiz está identificado con un número, por ejemplo, malla #20, malla #80, malla #200,  este número indica el número de aperturas en una pulgada, sin embargo,  debido a que el espesor del alambre de la malla puede variar, se ha  optado por dar el tamaño de los orificios en micrómetros.

Una malla es un instrumento de medida y como tal no debe ser maltratado.   Las mallas deben ser usadas con cuidado, limpiarse regularmente y mantenerse en un lugar libre de humedad.   Se debe tener cuidado cuando se tamizan ciertos químicos, especialmente sales higroscópicas, los cuales pueden dañar las armazones de latón.  Siempre se deben lavar y secar los tamices después de cada ensayo.   Cuando se vaya a determinar el tamaño de sustancias que puedan corroer el latón, se recomienda usar tamices de acero inoxidable.   Nunca se deben forzar las partículas a que pasen por la malla.   Las mallas que se encuentran en uso continuo deben ser inspeccionadas regularmente para asegurarse que no presenten defectos en el tejido.  Algunas de las partículas que tienen un tamaño muy cercano al de la malla pueden quedar atrancadas entre los alambres, la remoción de estas partículas se puede hacer volteando la malla y dándole un pequeño golpe en el tamiz.

Por hidrómetro:

El ensayo de hidrómetro permite determinar el tamaño de las partículas utilizando la velocidad de sedimentación de una masa de suelo en suspensión, el dispositivo utilizado para efectuar dicha medida se conoce como hidrómetro o densímetro, el cual permite leer el cambio de la densidad de la solución.

Antes de usar el hidrómetro se debe verificar que el hidrómetro y la jarra hidrométrica estén completamente limpios.  Si la suspensión a ensayar no se encuentra a la temperatura ambiente, se debe dejar en reposo hasta que ésta se equilibre con la temperatura ambiente.

El hidrómetro, siempre que se va a tomar una medida, debe ser introducido de manera cuidadosa dentro de la   suspensión sujetándolo  de la parte superior del vástago y se suelta cuando esté aproximadamente en la posición de  equilibrio.

No introduzca bruscamente el hidrómetro, ni lo deje caer desde muy arriba, esto genera oscilaciones antes de alcanzar el equilibrio y hacen que el líquido se perturbe y altere el ensayo.

Si durante la lectura no hay una adecuada formación del menisco en el vástago del hidrómetro,  indica que las superficies no están limpias y se debe proceder a limpiarlas.

La lectura del hidrómetro debe hacerse de frente, es decir, mirando perpendicularmente el vástago desde el plano de la superficie del líquido.

El hidrómetro se debe   sujetar del vástago sólo cuando éste se encuentre en posición vertical.

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