La cal es un compuesto químico que se utiliza para neutralizar la acidez del suelo e incrementar la alcalinidad total y dureza total de estanques de acuicultura pobremente tamponados. Los productos calcáreos comercialmente disponibles, poseen diferente composición y propiedades que deben ser consideradas en aplicaciones prácticas.
Las dos propiedades más importantes de los materiales para encalado son:
- Valor neutralizante: determina la cantidad de ácido que puede ser neutralizado por una determinada cantidad de cal.
- Tamaño de partícula: dicta la velocidad de disolución para neutralizar la acidez.
Los productos calcáreos también contienen cantidades considerables de impurezas o sustancias que no reaccionan con la acidez.
En Ecuador, se expenden tres tipos de productos calcáreos para el cultivo de camarón: cal agrícola o carbonato de calcio [CaCO3], cal hidratada o hidróxido de calcio [Ca (OH) 2] y cal viva u óxido de calcio [CaO]. El costo por cada 100 kg de producto varía considerablemente entre presentaciones y casas comerciales. El precio de 100 kg de material fluctúa entre $ 1.55 – 3.73 para carbonato de calcio, $ 8.32 – 9.66 para cal hidratada, y $ 6.62 a 7.82 para cal viva.
El consumo anual de cal para la industria camaronera se estima en 45,000 TM si consideramos una capacidad instalada de 150,000 hectáreas, dos ciclos de producción al año y una aplicación de cal promedio de 150 kg/ha/ciclo. Esto equivale a $ 1.1 millones de dólares si se considera un costo promedio de 25 dólares por tonelada métrica de producto calcáreo.
El presente estudio se ha realizado con el objetivo de proveer información sobre la calidad de catorce materiales de encalado comercializados en Ecuador. Se reporta también el efecto de la adición de diferentes materiales de encalado sobre la alcalinidad total, dureza total y pH en agua de diferente salinidad.
METODOLOGÍA
Todos los materiales fueron secados a 60 ̊C previo a la realización de los análisis. La calidad de los materiales fue evaluada en función del valor neutralizante, cantidad de impurezas y grado de fineza, expresados en porcentaje de 0 a 100%. Se determinó un grado de eficiencia a partir de la combinación de los valores porcentuales de valor neutralizante y grado de fineza.
Valor neutralizante: fue medido mediante la reacción de 1g de muestra del material calcáreo con 50 ml de un estándar de ácido clorhídrico 0.5N bajo ebullición por 5 minutos.
Impurezas: se aplicó la metodología del valor neutralizante. Para este caso, se decantó el ácido clorhídrico contenido en el recipiente de vidrio hasta retener 1 a 2 ml. El recipiente de vidrio conteniendo las partículas fue secado a 110ºC y el material que no reaccionó fue pesado en una balanza analítica.
Grado de eficiencia por tamaño de partícula: la proporción de material que pasa por diferentes tamaños de tamiz determina el grado de fineza. A la cantidad de material que pasa un tamiz de 0.24 mm se le asigna una eficiencia de 100%. Las fracciones del material retenido en los diferentes tamices son multiplicadas por la eficiencia correspondiente y finalmente sumadas para calcular el grado de fineza respectiva del material.
Tabla 1- Asignación de grados de eficiencia de las siguientes fracciones retenida acorde a la siguiente tabla.
El efecto de la aplicación de material calcáreo sobre la alcalinidad total y dureza total fue determinado, de aguas conteniendo 0, 12, 20, 25 y 35 ppt de salinidad, mediante la preparación de 1 g de material calcáreo en 1 L (10 TMcal/ha-m). El sobrenadante fue pipeteado de cada recipiente para la determinación de alcalinidad y dureza total siguiendo métodos estándar. De igual manera, se estimó el pH pero en concentraciones de 0.1 g de material calcáreo por litro (1 TM/ha-m). El pH fue medido con un electrodo combinado de vidrio.
RESULTADOS
Los valores neutralizantes para cal agrícola oscilaron entre 94 a 101.5%. Sin embargo, el valor neutralizante para cal hidratada y cal viva estuvo por debajo de los valores esperados, aún después de la corrección por impurezas. El valor neutralizante de la cal hidratada y cal viva promedió 112 y 110%, respectivamente. El pH de la mezcla con carbonato de calcio nunca excedió un valor de 10.6, con excepción de la muestra 8 que presentó un pH de 13.4. Las muestras de cal hidratada y cal viva elevaron el pH por encima de 13.5.
El grado de fineza de la cal agrícola, cal hidratada y cal viva promedió 86%, 91% y 71%, respectivamente. En promedio, las presentaciones de cal hidratada tuvieron el menor tamaño de partícula.
La eficiencia general (valor neutralizante x grado de fineza) para cal agrícola, cal hidratada y cal viva promedió en 80%, 96% y 71%, respectivamente.
Tabla 2- Descripción y propiedades de las muestras de cal estudiados.
La alcalinidad total
Se incrementa significativamente con respecto al control (sin producto) en el agua con 0 ppt de salinidad. El incremento va desde 22 mg (como CaCO 3) /L en el control hasta 150 mg/L indistintamente del tipo de material calcáreo utilizado.
Figura 1- Efecto de la adición de los materiales encalates (1g/L) sobre la alcalinidad total del agua con diferentes salinidades.
La dureza total
No se afecta por la aplicación de productos calcáreos en ninguna de las salinidades ensayadas.
Figura 2- Efecto de la adición de los materiales encalantes (1g/L) sobre la dureza total del agua con diferentes salinidades.
pH del agua
Por el contrario, las aplicaciones de cal viva y cal hidratada de 1 TM por ha-m elevaron el pH del agua en forma significativa, siendo este incremento mayor a bajas salinidades y decreciendo a medida que aumenta la salinidad. La adición de cal agrícola no influyó en el pH del agua, a excepción del tratamiento de cero salinidad que además presentó inicialmente un pH menor a 6.
Figura 3- Efecto de la adición de los materiales encalates (1g/L) sobre el Ph del agua con diferentes salinidades.
CONCLUSIONES
El costo de las presentaciones de cal hidratada y cal viva por kilogramo de material es 3 a 4 veces superior al precio de la cal agrícola, pero en promedio solo neutralizan entre un 10 y un 12% más acidez que la cal agrícola.
Cuando se considera el tamaño de partícula en la eficiencia general, la cal hidratada es solo un 15 a 20% más efectiva que el carbonato de calcio en promedio.
Los mayores costos de la cal hidratada y cal viva de los materiales aquí ensayados no se justifican ni por su capacidad de neutralizar la acidez, ni por su tamaño de partícula para disolverse más rápidamente.
Fuente: “Evaluación de materiales calcáreos utilizados en el cultivo del camarón en Ecuador”, Stanislaus Sonnenholzner y Xavier Medina, Centro Nacional de Acuicultura e Investigaciones Marinas, CENAIM.
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