El balance catiónico-aniónico de un sistema dado, se calcula mediante la comparación de la carga eléctrica total de los iones que llevan una carga positiva (cationes) con la carga total de los iones que llevan una carga negativa (aniones).
¿Cómo calcular el balance cationes-aniones?
Con el fin de encontrar la cantidad de cargas, se tiene que utilizar una unidad que integra tanto la concentración (o masa) de los iones como su carga. Esta unidad es el "equivalente".
Iones diferentes pueden llevar diferentes cargas eléctricas. El equivalente se calcula multiplicando simplemente el número de moles del ion por su carga.
Por ejemplo, el peso molecular del calcio es de 40 gramos / mol y lleva una carga positiva de +2 (Ca+2).
Por lo tanto, 40 gramos por litro de calcio = 1 mol X 2 = 2 equivalentes.
El peso molecular de nitrato (NO3-) es de 62 gramos / mol y lleva una carga negativa de (-1), por lo que 62 gramos por litro de NO3-= 1 mol X 1= 1 equivalente.
Un miliequivalente (mEq) es 1/1000 de un equivalente.
El balance catiónico-aniónico se calcula comparando el número de equivalentes de los cationes con el número de equivalentes de los aniones.
El balance catión-anión en el agua de riego - ¿Es Su agua de riego balanceada?
Cuando los compuestos iónicos se disuelven en agua, los iones se disocian. Los compuestos iónicos son los minerales, sales y fertilizantes (la mayoría de los minerales de todos los fertilizantes son sales).
De acuerdo con el principio de la electro neutralidad, la carga total de una solución acuosa debe ser cero. Por lo tanto, el número de cargas positivas debe ser igual al número de cargas negativas.
Esto implica que el agua de riego siempre es balanceada.
Si el agua siempre es balanceada, ¿para qué tenemos que revisar el balance catiónico-aniónico?, ¿por qué en el cálculo del balance catiónico-aniónico a veces encontramos desequilibrios?
El propósito de comprobar el balance catiónico-aniónico en un análisis de agua es para validar los resultados del análisis.
Si el análisis es preciso, la suma de miliequivalentes de cationes y aniones debe ser casi igual.
Un error de más del 5% en el balance catiónico-aniónico podría implicar que el análisis no es preciso.
Sin embargo, si el laboratorio no realiza un análisis completo de todos los principales cationes y aniones, un equilibrio correcto no puede ser calculado.
El balance catiónico-aniónico en las soluciones nutritivas
Cualquier solución nutritiva es siempre equilibrada, con respecto al balance catiónico-aniónico.
Debemos tener en cuenta que todos los fertilizantes minerales, como son sales, también son balanceados.
Por ejemplo, un análisis típico del nitrato de calcio es de 14,4% de N-NO3-, 1,1% de N-NH4+, y 19% de Ca. Convertir los porcentajes a mEq resulta en 1,03 meq NO3-, 0,08 mEq de NH4+ y 0,95 mEq de Ca+2.
Haciendo el balance:
Cationes (NH4+, Ca+2): 0,08 +0,95 = 1,03 mEq.
Aaniones (NO3-): 1.03 mEq.
Y podemos ver que la suma de cationes es igual a la suma de aniones en el fertilizante.
Lo mismo se aplica a todos los fertilizantes minerales. Por lo tanto, la adición de fertilizantes minerales en el agua de riego siempre resulta en una solución nutritiva balanceada.
Suele confundirse con regularidad "una solución nutritiva balanceada" con el balance catiónico-aniónico de la solución.
Una "solución nutritiva balanceada", se refiere a las relaciones, proporciones y concentraciones de las sustancias en el agua y no al balance catiónico-aniónico.
Por ejemplo, podemos requerir relaciones específicas entre amonio (catión) y nitrato (anión) en o entre calcio de magnesio (los dos son cationes), etc. También se puede requerir mínimas concentraciones de ciertas sustancias o concentraciones umbrales de otras.
Por lo tanto, se puede considerar que una solución nutritiva es balanceada para un determinado cultivo, pero no lo es para otro. Sin embargo, siempre estará balanceada con respecto al balance catiónico-aniónico.
¿Es su suelo balanceado?
El suelo es un sistema complejo ya que se compone de dos fases que son relevantes para esta discusión: La fase líquida y la fase sólida
La fase líquida es la solución del suelo. Siendo una solución acuosa, las explicaciones anteriores son válidas para esta fase. Es decir, cationes e iones están balanceados.
La fase sólida se compone de los minerales del suelo. La mayoría de los minerales del suelo tienen una carga negativa sobre sus superficies.
Por lo tanto, con el fin de neutralizar esta carga, los cationes se adsorben a estas superficies. Estos cationes se llaman "cationes intercambiables", puesto que están en equilibrio con la solución del suelo. Leer artículo sobre la capacidad de intercambio catiónico.
Podemos ver que el sistema de suelo siempre es neutral y balanceado, con respecto al balance catiónico-aniónico.
Igual que en el caso de la solución nutritiva, "un suelo balanceado" no se refiere al balance catiónico-aniónico, sino a las relaciones entre las sustancias en el suelo o sus cantidades.
Existen diferentes tipos de balances y diferentes enfoques para determinarlos.
Por ejemplo, cuando el equilibrio se refiere a las proporciones entre los cationes intercambiables (K+, Ca+2, Mg+2, Na+), se le llama " relación de bases intercambiables".
¿Es un suelo balanceado? La respuesta a esta pregunta depende del enfoque que desea tomar para la interpretación de los resultados de análisis de suelo y del cultivo que está creciendo.
Cuando nos referimos al balances catiónico-aniónico, Usted probablemente ya puede adivinar por ahora que la respuesta para esta pregunta es "sí, siempre".