viernes, 29 de mayo de 2009

aplicacion de zeolitas naturales en agricultura


ZEOLITAS NATURALES EN MEJORAMIENTO DE SUELOS Y OPTIMIZACIÓN DE FERTILIZANTES

Las Zeolitas se presentan de forma natural en rocas de origen volcánico, y son minerales del grupo alumino-silicatos hidratados compuesto por: aluminio, sílice, hidrógeno y oxígeno organizado en una estructura tridimensional tetraédrica altamente estable.

La estructura de estos elementos conforman cristales de zeolitas que poseen una red de micro poros conectados entre sí, con diámetros que varían desde 2.5 a 5.0 A0, en dependencia del tipo de mineral de Zeolitas.

La Mordenita y la Clinoptilolita son los minerales zeolíticos mas conocidos por sus usos y aplicaciones. La Clinoptilolita, es una Zeolita natural formada a partir de cenizas volcánicas en lagos o aguas marinas hace millones de años. La Clinoptilolita, es la más estudiada y considerada de mayor utilidad se conoce como adsorbente de ciertos gases tóxicos: como el sulfito de hidrógeno y el dióxido de azufre.


BENEFICIOS QUE PRODUCEN LAS ZEOLITAS EN LOS SUELOS

• • Mejora sus propiedades físicas (estructura, retención de humedad, aireación, porosidad, densidad, ascensión capilar, etc.).
• Mejora sus propiedades químicas ( pH, Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Magnesio y micro nutrientes). Aumentando su capacidad de intercambio catiónico.
• Disminuye los contenidos de Sodio en el suelo, que pudieran ser tóxico para las plantas.
• Facilita una mayor estabilidad de los contenidos de materia orgánica del suelo, y no permite las pérdidas de materia orgánica por mineralización.
• Aumenta la retención de nutrientes, lo que permite reducir hasta un 50 la aplicación de los fertilizantes minerales que se aplican tradicionalmente.
• Aumenta la retención de humedad permitiendo reducir las dosis de riego en más de 15.
• Mejora considerablemente la nivelación del terreno, debido al mejoramiento de su estructura.
• La aplicación de zeolita en el suelo, reduce significativamente la cantidad de agua y el costo en fertilizantes, mediante la retención de nutrientes en la zona de las raíces.
• Las zeolitas forman un depósito permanente de agua, asegurando un efecto de humedad prolongada, hasta en épocas de sequedad.
• Controla la acidez del suelo, incrementando el pH. Esto se produce por su capacidad alcalinizante.
• Aumenta la resistencia a la compactación del suelo.
• Las condiciones físico - químicas de los suelos arenosos mejoran con la aplicación del zeolita debido a que aumenta su capacidad retenedora de humedad, y en los suelos arcillosos mejora las condiciones físicas, evitando la compactación de los mismos y mejorando la capacidad de penetración de agua en ellos.
• Aumenta el aprovechamiento de los fertilizantes químicos, pesticidas y otros productos aplicados al suelo, pues los incorpora a su masa porosa y los va liberando poco a poco.
• Mejoran la nitrificación en el suelo. Al suministrar una superficie ideal para la adherencia de las bacterias nitrificantes, ayuda a una mayor nitrificación. Por el mismo motivo, aumenta la población de bacterias del suelo que atacan a hongos patógenos.
• La estructura porosa de las zeolitas ayuda a mantener el suelo aireada. Una única aplicación de zeolita ofrece beneficios durante mucho tiempo debido a la estabilidad y la resistencia de esta sustancia
• Facilita la buenas relaciones entre nutrientes.
• Facilita la solubilización del Fósforo (P) y la asimilación del Potasio (K).
Beneficios que producen las Zeolitas en la producción de Fertilizantes orgánicos, químicos y órgano minerales.

a) En la producción de Fertilizantes orgánicos:

• Disminuye los lixiviados que muchas veces en forma líquida, contaminan las fuentes de agua dulce.
• Controla en un 100 los olores desagradables en el proceso de compostaje.
• Aumenta la calidad agrícola y comercial del compost.
• Disminuye hasta en un 50 las perdidas de nutrientes por volatilización, que se producen durante el proceso de producción.
• Acelera el proceso de descomposición de los residuos orgánicos y su pronta conversión en abonos.
• Al tener menos pérdidas de nutrientes incrementa la calidad biológica de los abonos orgánicos.

b) En la producción de Fertilizantes químicos y órgano minerales:

• Las zeolitas actúan como fertilizantes de liberación lenta. Tienen una estructura cargada negativamente que contiene nutrientes como son el Potasio y el Nitrógeno. Pueden cargarse con estos iones antes de utilizarse como medio de cultivo para después poder liberar los nutrientes cerca del sistema de raíces donde son necesarios para el crecimiento.
• Incrementa la eficiencia del uso de los fertilizantes químicos y órgano minerales, en más del 50%.
• No solamente puede actuar como un fertilizante de lenta liberación, retardando o reduciendo los lixiviados (movimiento en el suelo de nutrientes disueltos en agua), de la zona de la raíces, sino también reduciendo la migración de los nutrientes de la zona de las raíces hacia aguas profundas, eliminando la posibilidad de contaminación ambiental.
• Muchos de los fertilizantes utilizados en el campo de la Agricultura, por ejemplo nitrato de amonio, tienen una baja eficiencia en el uso de sus nutrientes, y en muy pocos casos la eficiencia es superior al 50 %,para la mayoría de los cultivos. Las adiciones de zeolita pueden ayudar al incremento de la eficiencia de estos fertilizantes.

miércoles, 20 de mayo de 2009

¿QUE SON LAS ZEOLITAS?


¿QUÉ ES LA ZEOLITA?
La Zeolita es una roca compuesta de aluminio, silicio, y oxígeno. Se halla en una variedad de regiones del mundo donde la actividad volcánica prehistorica occurió cerca del agua, o donde el agua ha estado presente por milenios desde las erupciones. En 1756, el mineralogista sueco Baron Axel Fredrick Cronstedt descubrió la zeolita. Se relata que su perro sacó la piedra mientras escarbaba, y el mineralogista la llamó zeolita debido a que significa “perro” en sueco. En
otro relato, se dice que descubrió que cuando la zeolita (la cual era realmente Stilbite) se calentaba, emitía vapor. Zeolita significa “piedra hirviente” en griego. Como no sé sueco ni griego, tendrán que juzgar por su cuenta cual de estas historias son ciertas. Sabemos a ciencia cierta que la zeolita fue descubierta.
La zeolita tiene una porosidad natural debido a que tiene una estructura cristalina con ventanas, jaulas, y superjaulas. Las zeolitas naturales tienen ventanas de tamaño limitado (“tamaño de poro”) y todas son hidrofilicas (tienen afinidad por el agua). Algunas zeolitas sintéticas se parecen al carbón absorbente, dado que ambas pueden considerarse hidrofóbicas (tienen afinidad por los compuestos orgánicos, con poca o ninguna afinidad por el agua), y pueden adsorber vapores orgánicos con moleculas de tamaño más pequeño que el de sus poros. Tanto el carbón como la zeolita pueden adsorber agua y moleculas orgánicas; sin embargo, aquello por lo que tenga mayor afinidad, desplazará las demás moleculas. La zeolita tiene un “tamaño de poro”
uniforme, lo cual hace que se le denomine como un “tamiz molecular”, mientras parece que los carbones tienen poros que se comunican con poros más pequeños que a su vez se comunican con poros todavía más pequeños ad infinitum.
“El carbon absorbente”, el cual es en realidad un adsorbente, también tiene afinidad por el agua en algunos sitios, lo que disminuye su capacidad para adsorber las moleculas orgánicas de las corrientes que contienen moleculas de agua. Esto puede ser cierto o no en el caso de la zeolita, dependiendo del tipo de zeolita que se seleccione. Generalmente, entre mayor sea la razón de silicio y aluminio, más hidrofóbica es la zeolita. Las zeolitas hidrofóbicas tiene que ser sintetizadas, ya que no se encuentran en la naturaleza. ¡Por lo cual, la carrera para sintetizar
zeolitas con características específicas ha comenzado!

¿POR QUÉ SINTETIZAMOS LA ZEOLITA?

La sintesis es importante debido a que permite a los científicos e ingenieros
(1) predecir las propiedades de la zeolita,
(2) producir una zeolita con un “tamaño de poro” más grande, y
(3)producir zeolita hidrofóbica. Los intentos iniciales para sintetizar la zeolita simularon las condiciones volcánicas. Finalmente en 1949 se sintetizó la zeolita hidrofílica bajo condiciones hidrotérmicas (por ejemplo, a menos de 100 oC) por los químicos Milton, Breck, y otros investigadores. En 1985, los investigadores Bibby y Dale reportaron la síntesis de una zeolita de sílice pura. Otros investigadores han sintetizado una gran variedad de zeolitas hidrofilicas e hidrofóbicas.
Al sustituir otros elementos por aluminio o silica durante la síntesis, se han producido estructuras cristalinas como las de la zeolita, pero la zeolita de la que vamos a hablar aquí es un aluminosilicato puro.
Se han descubierto 40 zeolitas naturales; el Comité de Estructura de la Asociación Internacional de Zeolita ha catalogado 118 zeolitas; más de 600 zeolitas han sido identificadas, y si se incluyeran las estructuras cristalinas similares a las de las zeolitas (pero que utilizan otros elementos), el número aumentaría diariamente. Ninguna zeolita es exactamente igual a otra.
La estructura de un cristal de zeolita se basa en un tetrahedro que está formado por cuatro átomos de oxígeno enlazados con un átomo de silicio por medio de sus cuatro electrones de valencia. Estos tetrahedros se conectan en las “esquinas”de los oxígenos para formar los cristales.
Cuando el aluminio está presente durante la formación de los cristales, se sustituye el silicio por los átomos de aluminio, el cual tiene solamente tres electrones de valencia. El electrón de valencia que falta es proporcionado generalmente por un átomo de hidrógeno o de sodio debido a que estos elementos se encuentran típicamente en el agua hidratante. Esto distorciona el tetrahedro y hace un “sitio acído” para el intercambio de otros iones. Esto además hace que la estructura sea hidrofílica. Si la zeolita se forma en una mezcla que contenga un catión orgánico (por ejemplo, un
catión que tenga un núcleo de carbón), la estructura se puede formar alrededor del catión orgánico, utilizándolo como patrón. Esto a dado lugar a zeolitas hidrofílicas ricas en silicio con un “tamaño de poro” (o tamaño de ventana) lo suficientemente grande como para dejar pasar todo salvo las moléculas de petróleo que son más grandes.
La estructura cristalina de una zeolita consiste de ventanas, jaulas, y superjaulas. Es por las ventanas que las moléculas llegan a las jaulas y superjaulas para ser adsorbidas o catalizadas. Las jaulas son las celdas más pequeñas en la estructura cristalina. Las superjaulas son las celdas dentro de la estructura cristalina que son más grandes que las jaulas y pueden incluso contener jaulas.
NIKOLAI DIAZ PASACHE

ZEOLITAS DEL PERU