ITIS Castelli - Dipartimento di Chimica - a.s. 2010/11

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2 Nei laboratori di Chimica dell I.T.I.S. Castelli di Brescia sono stati eseguiti dei test miranti a determinare il residuo di calcinazione (cenere) sui campioni di lolla di riso puri o addizionati con argilla. Si è proceduto inoltre a cercare la presenza di Na, K, Mg, Ca e P nel filtrato per verificare un possibile utilizzo delle ceneri in agricoltura. E stato analizzato anche un campione di terreno per verificare le modificazioni prodotte dall utilizzo della cenere come ammendante agricolo 2

3 Procedimento analitico Gravimetria Una porzione di ogni campione è stata inserita in un crogiolo e portata a peso costante, posizionata all interno di una muffola e riscaldata fino 600 C. Dalla differenza delle pesate effettuate si è determinato il residuo fisso cioè le ceneri. 3

4 Procedimento analitico Gravimetria Il residuo solido, ottenuto dopo calcinazione a 600 C, è biancastro ed è costituito dai sali minerali propri dei vegetali e dalla silice. Il metodo seguito è quello della doppia pesata a massa costante. I 3 campioni hanno dato i seguenti risultati. Residuo cenere massa pesata 1. Lolla compressa con argilla 587,7 mg 1416,8 mg 2. Lolla sciolta con argilla 330,3 mg 995,8 mg 3. Solo lolla 117,7 mg 1022,2 mg 4

5 Procedimento analitico Solubilizzazione dei campioni di cenere Per poter determinare analiticamente il contenuto di silice(sio 2 ), le ceneri vengono trattate con acqua regia (HCl-HNO 3 ) a caldo fino a dissoluzione e sviluppo di silice filtrabile. I tre campioni vengono successivamente filtrati ed il filtrato raccolto in matracci da 1 litro per le successive analisi. I residui vengono sottoposti ad analisi gravimetrica per valutare il contenuto di silice come risulta nell elenco dei risultati. 5

6 Assorbimento Atomico Il filtrato contiene sali minerali, soluti in acqua regia, che sono di interesse biologico per il loro contenuto in cationi alcalini, alcalinoterrosi e fosfati. I fosfati presenti sono stati determinati con misura spettrofotometrica UV/Vis al blu di molibdeno. I cationi alcalini e alcalino-terrosi sono stati determinati con lo spettrofotometro in Assorbimento Atomico 6

7 Assorbimento Atomico Con l assorbimento atomico si sono cercati il potassio, il sodio, il calcio ed il magnesio presenti nel filtrato I filtrati provenienti dai 3 campioni sono stati portati a volume in matracci da 1 litro. Successivamente si sono diluiti affinché lo strumento non vada fuori scala e si sono preparati degli standard di sodio a concentrazione nota. Analizzando le nuove soluzioni, si determina la quantità dei cationi presenti nei filtrato. Analogamente per la ricerca del calcio, magnesio e potassio si applica lo stesso procedimento ottenendo i seguenti risultati: 7

8 Assorbimento Atomico Lolla compressa con argilla Potassio mg/l 13,2 Sodio mg/l 5,2 Magnesio mg/l 9,3 Calcio mg/ 62,7 8

9 Assorbimento Atomico Lolla sciolta con argilla Potassio mg/l 12,4 Sodio mg/l 4,3 Magnesio mg/l 3,8 Calcio mg/ 20,5 9

10 Assorbimento Atomico Solo lolla Potassio mg/l 3,2 Sodio mg/l 1,3 Magnesio mg/l 3,1 Calcio mg/ 1,5 10

11 Spettrofotometria UV7Vis I filtrati dei 3 campioni sono stati analizzati per poter misurare il contenuto dei fosfati eventualmente presenti. Il metodo seguito è quello al blu di molibdeno e la lettura è stata fatta a 725 nm. Le analisi hanno dato i seguenti risultati: 1. Lolla compressa con argilla 1,1 mg/l 2. Lolla sciolta con argilla 1,2 mg/l 3. Solo lolla 1,5 mg/l 11

12 Gravimetria I residui dei 3 campioni sono stati analizzati per poter misurare il contenuto di silice (SiO 2 ) presente. Il metodo seguito è quello della doppia pesata a massa costante. Le analisi hanno dato i seguenti risultati espressi in mg di (SiO 2 ): 1. Lolla compressa con argilla 446,4 mg 2. Lolla sciolta con argilla 266,5 mg 3. Solo lolla 106,7 mg 12

13 Risultati analitici Tabella riassuntiva 13

14 Verifica della capacità tampone del terreno Per verificare questa capacità si è misurato il ph del terreno prima e dopo una aggiunta misurata di cenere(0,1g), tale da rispettare la non alcalinizzazione del suolo Terreno 100 g ph 7,14 Terreno con cenere ph 7,24 14

15 Commento La lolla di riso contiene i sali estratti dal suolo durante la fase vegetativa della pianta. La sua cenere è priva di N e S persi durante la combustione. Quindi è opportuno aggiungere (NH 4 ) 2 SO 4 che integra gli elementi persi durante la sua combustione. Questo consente di ottenere un ammendante agricolo completo e bilanciato. Per valutare la capacità di scambio cationico del suolo saranno necessarie altre analisi e prove con una quantità di cenere adeguata. 15

16 Conclusioni L utilizzo della cenere come ammendante è una pratica corrente, con il limite di non alcalinizzare il suolo. Le prove fatte su terreno locale ( debolmente calcareo) ne hanno dimostrato l utilità, in quanto vengono ceduti al suolo elementi essenziali per la crescita delle piante. Per essere più sicuri sarebbe necessario poter valutare suolo indigeno. 16

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