Los elementos nutricionales en las plantas

Las plantas por ser organismos vivos requieren de una adecuada, oportuna y balanceada nutrición que se logra mediante los elementos esenciales para el crecimiento de las mismas, los cuales están divididos en dos grandes grupos, los minerales y no minerales. Estos últimos son el carbono, hidrógeno y oxigeno que se hayan en la atmósfera y el agua y son fundamentales en la fotosíntesis.

La esencialidad de un nutriente radica en que en su ausencia las plantas no pueden continuar su desarrollo.

Los nutrientes minerales son aquellos que se han originado en el suelo y han sido divididos en tres grupos: los nutrientes mayores (nitrógeno, fósforo y potasio), los secundarios (calcio, magnesio y azufre) y los menores (boro, cloro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y zinc), esta división obedece a las cantidades necesarias por parte de las plantas más no a la importancia de los mismos. Los elementos nutricionales mayores generalmente son los que primero expresan sus deficiencias en el suelo por sus altos niveles de extracción por parte de las plantas, mientras que los secundarios y menores son requeridos en menores cantidades y sus deficiencias no son tan evidentes pero si muy importantes de considerar. Las plantas consiguen un óptimo crecimiento, desarrollo y producción cuando van acumulando productos de la fotosíntesis (carbohidratos, grasas y proteínas) los cuales son generados a partir del agua, nutrientes del suelo, oxigeno del aire y energía solar.

Dentro de un sistema de producción agrícola se presentan una serie de procesos encadenados con el fin primordial de cumplirse el ciclo vegetativo completo de las especies vegetales. Es importante considerar la relación directa que existe entre el suelo, las plantas y los factores ambientales, en donde inicialmente una semilla comienza su germinación con el potencial genético y sus reservas alimenticias. Una vez ha germinado, su sistema radical comienza a interactuar con el suelo, tanto para anclaje, como para la toma de nutrientes de la fase solución del suelo, y su parte aérea interactúa con la atmósfera dándose un intercambio gaseoso y una recepción de energía solar produciéndose la fotosíntesis en la que mediante la clorofila y CO2, junto con el agua y nutrientes tomados del suelo (vía xilema), se forman azúcares y se libera oxigeno. Estos azúcares dentro de la planta se mueven a través del floema, generan energía, grasas, almidones y proteínas que son almacenadas y/o utilizadas para llevar a cabo sus procesos metabólicos de crecimiento, desarrollo y producción de abundantes cosechas y de muy buena calidad.

Las plantas inician su crecimiento y desarrollo tomando agua y elementos nutricionales del suelo, los cuales provienen de los minerales que dieron su origen (fracción arena) y de las arcillas que los almacenan e intercambian (Capacidad de Intercambio Catiónico - CIC), cuando la demanda de agua y nutrientes es mayor que la oferta del suelo, se hace necesario implementar prácticas de suministro de riego e implementación de Planes Integrales de Nutrición, que aporten oportuna y balanceadamente los elementos nutricionales que las plantas requieren a lo largo de su ciclo de vida. Lo anterior complementado con adecuadas prácticas agronómicas de preparación de suelos y manejo fitosanitario (plagas y enfermedades).

Abonos Colombianos (ABOCOL), es una empresa dedicada a la fabricación de materias primas para el sector agrícola e industrial de los mercados de Centroamérica, el Caribe y la Región Andina. Los servicios que ofrece ABOCOL, incluyen los Planes Integrales de Nutrición (PIN).

Los Planes Integrales de Nutrición de ABOCOL consideran el suelo como un valioso recurso que se debe recuperar, conservar y mejorar según el grado de aprovechamiento agropecuario, teniendo en cuenta el material vegetal a producir, el potencial de rendimiento del mismo y las condiciones ambientales predominantes en la zona. Es de gran ayuda realizar análisis de suelos periódicos de carácter físico y químico para tener una idea del estado y de la fertilidad natural del suelo.

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Estándares de calidad en agua grado reactivo

La calidad del agua de uso en el laboratorio o en aplicaciones donde se requiere de agua con un contenido mínimo de impurezas, puede ser establecida en base a diferentes normas o criterios, dependiendo de la institución u organismo que establece los estándares.

La industria de componentes electrónicos, las asociaciones medicas, la industria farmacéutica, etc., establecen sus propios criterios de calidad que aunque son muy similares, difieren entre si. La ASTM (American Society for Testing and Materials), es la institución más reconocida y que se dedica específicamente al establecimiento de estándares o valores guía para la calidad del agua con estas características.

Los estándares establecidos, determinan la calidad del agua por su conductividad que se expresa en micosiemens por centímetro (mS/cm) es una medida indirecta del contenido de sales que contiene el agua. La resistividad es lo inverso y sus unidades para el agua de alta pureza son megaohms (MW).

El agua químicamente pura tiene una conductividad de 0.056 mS/cm o 18 MW. Este es el máximo grado de pureza que se puede obtener y es el agua Tipo I de acuerdo a los estándares de la ASTM.

Otros parámetros que caracterizan el tipo de agua son el pH, el carbono orgánico total, sodio, cloruros y sílice.

De estos parámetros los que son más fáciles de medir y de controlar es la conductividad o la resistividad, los cuales se miden con un conductímetro.

El pH no es un parámetro de calidad del agua ya que medir el pH al agua de alta pureza no es fácil y se requiere de un electrodo especial o se debe agregar sales al agua para poder establecer una diferencia de potencial entre el electrodo y la solución.

La sílice si es muy importante como parámetro de calidad del agua, ya que adicionalmente a la conductividad, la presencia de sílice, no afecta la calidad del agua, sino que la sílice se encuentran en solución como ácido silícico que se disocia de la siguiente manera:

H2SiO4   Þ H+ + HSiO3-

El ácido silícico tiene una constante de disociación muy pequeña, por lo que no se disocia fácilmente,

Si el agua se trata con una resina catiónica/aniónica, el HSiO3- se adhiere a la resina y es removido. La ausencia o presencia mínima de ácido silícico, es evidencia de que el agua es de alta pureza ya que este ión es el más persistente.

Clasificación del agua de acuerdo a su calidad fisicoquímica

NL: No hay límite establecido

Clasificación del agua de acuerdo a su calidad microbiológica

También el agua es clasificada de acuerdo a su calidad microbiológica, como agua tipo A, B y C

¿Qué calidad de agua requiero?

El agua que se debe emplear en laboratorio esta en función de los criterios de calidad del usuario, Para preparación de soluciones de laboratorios como: soluciones de titulación, soluciones buffer, para lavado de material de vidrio, etc. el agua empleada puede ser tipo IV y en lo referente a calidad microbiológica Tipo C.

Para trabajos de determinación de metales traza el agua Tipo I, con calidad microbiológica Tipo B, cumpliría las expectativas.

Para biología celular y cultivo de tejidos, pudiese requerirse agua Tipo I, con calidad microbiológica Tipo A.

¿Qué procesos de tratamiento de agua deben implementarse para obtener agua de alta pureza?

La obtención de agua ultrapura no puede obtenerse con un solo proceso, se requiere la combinación de más de uno de ellos para lograr la calidad deseada tanto en lo fisicoquímico como en lo microbiológico. Como complemento se requiere de un tratamiento continuo y reiterativo para preservar e incrementar su calidad.

Una forma de lograrlo, es filtrando el agua de la red de suministro en filtros de sedimentos y de carbón activado, para eliminar partículas y el cloro residual. Esta agua pasa a una unidad de osmosis inversa donde se eliminan las sales disueltas con una eficiencia de 95-98%.

La remoción de sales por una membrana de osmosis inversa no es suficiente si el agua que se pretende producir es de calidad I, II o III, por lo que el producto de la osmosis pasa a un lecho mixto de resinas catiónicas/aniónicas, mezcladas entre si en forma tal que los equivalentes de cada resina son los mismos.

El agua que sale de este lecho de resinas mixtas no necesariamente cumple con los estándares de calidad y es conveniente reciclar y pasar continuamente el agua a través de la resina mixta. Esto no solo incrementa en cada paso su calidad, sino que también, el agua almacenada pierde sus cualidades, por lo que el reciclado continuo es muy conveniente.

Eventualmente la resina de pulido se satura y es necesario su cambio por resina nueva. Este cambio de resina se debe hacer a criterio del usuario, estableciendo el mismo sus límites de calidad en el agua de consumo.

Si el agua producto no se emplea continuamente y se almacena por periodos, no solo disminuye su calidad fisicoquímica, sino también microbiológica.

Cuando el agua circula, se intercala una lámpara UV de 254 nm para desinfección del agua y una segunda lámpara UV de 185 nm para destrucción de la materia orgánica al nivel de trazas que siempre se genera cuando el agua está en contacto con la resina mixta y demás componentes del equipo.

Esta configuración produce agua de optima calidad en sus parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, agua de calidad tanto para determinación de metales a niveles ultratraza, y libre de carbono orgánico residual y otros componentes químicos que causan señales no deseadas en sus equipos de cromatografía o en sus pruebas bioquímicas

Proveedores de sistemas para obtención de agua ultrapura

A continuación le presentamos a Festa-Hidrogel, proveedor de sistemas para obtención de agua ultrapura:

Festa-Hidrogel es una empresa cuyo giro principal es en el tratamiento y acondicionamiento de aguas potables y residuales. Dentro de sus principales divisiones se encuentra el de sistemas para obtención de agua ultrapura, que es necesario cuando se demanda agua con un mínimo de sales y compuestos similares que disminuyen su grado de pureza.

Diagrama de flujo en sistema de producción de agua ultrapura HIDROGEL

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El funcionamiento del filtro prensa

¿Qué son los Filtros Prensa?

Es un separador de líquidos y sólidos a través de filtración por presión. Consiste en una serie de bastidores de acero que sostienen una tela o malla. Las placas filtrantes desmontables están hechas de polipropileno, y las mallas pueden ser de tipo sellada, no sellada o membranas de alta resistencia.

Los filtros prensa son un métodos simple y confiable para lograr una alta compactación. Los sólidos se bombean entre cada par de bastidores y una vez llenos, mediante un tornillo se van oprimiendo unos contra otros expulsando el agua a través de la tela. Los filtros prensa pueden comprimir y deshidratas sólidos hasta obtener del 25% al 60% por peso de los lodos compactados.

¿Cómo funciona un filtro prensa?

El filtro prensa tiene una operación muy sencilla:

Primero, el lodo líquido es bombeado a las cámaras que se encuentran rodeadas por lonas filtrantes. Al bombear la presión se incrementa y el lodo es forzado a atravesar las lonas, provocando que los sólidos se acumulen y formen una pasta seca. Posteriormente, el pistón hidráulico empuja la placa de acero contra las placas de polietileno haciendo la prensa. El cabezal y el soporte Terminal son sostenidos por rieles de las barras de soporte. El filtrado pasa a través de las lonas y es dirigido hacia los canales de las placas y puertos de drenado del cabezal para descarga.

Para remover la pasta compactada, se hace retroceder el pistón neumático, relajando la presión y separando cada una de las placas, para permitir que la pasta compactada caiga desde la cámara.

Usos y Aplicaciones de los filtros prensa

Los filtros prensa tienen una amplia aplicación en la separación sólido-líquido. Se utilizan mucho para el filtrado y clarificación de numerosos líquidos, también tienen utilidad en las industrias químicas o en las de los textiles artificiales, industria azucarera, cervecería, vinificación, industrias aceiteras, industria cerámica o en ciertas industrias extractivas.

Actualmente los filtros prensa tienen un uso preferencial en muchas industrias por los altos rendimientos obtenidos, factor determinante en la industria pesada y minera, donde se exigen respuestas muy efectivas con equipos de nivel técnico especial.

Proveedores de filtro prensa

A continuación le presentamos a Procesadora de Minerales (PROMISA), proveedor de filtro prensa.

Procesadora de Minerales (PROMISA) suministra equipo de laboratorio para análisis de los lodos de perforación, entre ellos el filtro prensa.

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O bien, haga contacto directo con Procesadora de Minerales (PROMISA)  para solicitar mayor información sobre el filtro prensa.