La importancia de los materiales de encalado en la acuicultura

Carbonato de calcio, el carbonato de magnesio es esencial para el manejo de estanques de producción.

El encalado de los estanques de acuicultura durante la preparación del estanque entre ciclos y durante la producción también es importante en los estanques ácidos.

La piedra caliza agrícola, que se fabrica triturando la piedra caliza en partículas finas, y la cal, que se obtiene quemando piedra caliza en un horno, se utilizan ampliamente en la acuicultura. La piedra caliza se compone de carbonato de calcio (CaCO3) y carbonato de magnesio (MgCO3) en diversas proporciones. La piedra caliza que consta solo de carbonato de calcio se llama calcita, mientras que la piedra caliza que consta de partes iguales de carbonato de calcio y magnesio se llama dolomita.

La calcita y la dolomita puras son raras en la naturaleza, y la mayoría de la piedra caliza es una mezcla de carbonato de calcio y carbonato de magnesio con una relación CaCO3: MgCO3 mayor que 1. Sin embargo, la piedra caliza se vende principalmente como carbonato de calcio, como piedra caliza (Tabla 1).

Nombre Ca (%) Mg (%)

Caliza calcita pura 40 0
Piedra caliza calcita 38–40 <1,2
Caliza pura dolomita 21,7 13,2
Caliza dolomita <20,3 > 12
Caliza llana Otras composiciones Otras composiciones

La composición química de la piedra caliza agrícola es la misma que la de la piedra caliza triturada. La combustión en un horno de alta temperatura expulsa el dióxido de carbono de la piedra caliza, dejando residuos de óxidos de calcio y magnesio (CaO y MgO), comúnmente conocidos como cal quemada o cal viva. La cal quemada se puede convertir en hidróxidos de calcio y magnesio [Ca(OH)2 and Mg(OH)2] tratamiento de aguas. Este producto a menudo se llama cal hidratada o cal apagada. Por supuesto, cuando se aplica cal quemada al agua del estanque, reacciona inmediatamente con el agua para formar hidróxido de calcio.

Encalado de productos de la acuicultura

En la acuicultura, a veces se utilizan muchos más productos para el encalado. Los más comunes son el silicato de calcio (CaSiO3) y el bicarbonato de sodio (NaHCO3).

Los materiales de piedra caliza se utilizan principalmente en la acuicultura para neutralizar la acidez del suelo y el agua y para aumentar la alcalinidad general del agua. Tales condiciones ocurren generalmente en estanques en áreas húmedas con mucho suelo lixiviado y ácido. La alcalinidad en la mayoría de las aguas se debe principalmente al bicarbonato (HCO3-), pero un pH superior a 8,3 es carbonato (CO32-).

La acidez del suelo generalmente se debe a los iones de aluminio. Los iones de aluminio, junto con otros iones con carga positiva, son atraídos por las cargas negativas de las partículas de arcilla y la materia orgánica del suelo. Los iones de aluminio ingresan al agua alrededor de las partículas del suelo y se hidrolizan para formar iones de hidrógeno (H +) e hidróxido de aluminio insoluble ([Al(OH)3] que precipita. Los iones de hidrógeno hacen que baje el pH del suelo.

No todos los iones de aluminio atraídos por el suelo entran en el agua. Se alcanza un equilibrio donde la mayor parte del aluminio iónico está en el suelo y solo un minuto en el agua circundante. Cuanto mayor sea la proporción de iones de aluminio en la suma de iones de calcio, magnesio, sodio y potasio atraídos por las cargas negativas del suelo, menor será el pH del suelo.

Los materiales similares a la piedra caliza reaccionan con la acidez del suelo, como el carbonato de calcio que se ilustra a continuación:

CaCO3 + 2H + = Ca2 + + CO2 + H2O

Los iones de calcio liberados durante la reacción reemplazan a los iones de aluminio en el suelo. Los iones de aluminio desplazados se hidrolizan en agua para producir iones de hidrógeno y continúa la reacción con carbonato de calcio. Como resultado, los iones de calcio (y magnesio) obtenidos de la cal reemplazan los iones de aluminio en el suelo y neutralizan la acidez causada por la hidrólisis de los iones de aluminio.

Caliza agrícola triturada gruesa (izquierda) y finamente molida (derecha). La piedra caliza más fina se disuelve mucho más rápido que la piedra caliza más gruesa.

El material de piedra caliza reacciona con el dióxido de carbono en el agua del estanque para aumentar el bicarbonato (y la alcalinidad), como se ilustra a continuación para el carbonato de calcio y el silicato de calcio:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2 + + 2HCO3–

CaSiO3 + 2CO2 + 3H2O = Ca2 + + 2HCO3– + H4SiO4.

La concentración de alcalinidad alcanzada por estas reacciones depende de la presencia de dióxido de carbono. A una concentración de dióxido de carbono en equilibrio con el dióxido de carbono atmosférico en agua dulce, la alcalinidad más alta alcanzada con la piedra caliza agrícola es de aproximadamente 60 mg / l. Por supuesto, las aguas de los estanques pueden contener más dióxido de carbono que la concentración de equilibrio con el aire debido a la descomposición de la materia orgánica. Por lo tanto, a menudo se puede lograr una mayor alcalinidad con cal.

Neutraliza la acidez del suelo del fondo del estanque.

Para influir en el aumento de alcalinidad a largo plazo, es necesario neutralizar la acidez de la base del suelo para evitar neutralizar el aumento de alcalinidad debido al encalado. Por supuesto, existen otras fuentes continuas de acidez en los estanques y el encalado debe repetirse periódicamente. Las tasas de permisos de estanques suelen oscilar entre 1000 y 5000 kg / ha.

La cal reacciona con el dióxido de carbono en el agua para formar carbonatos, como se ilustra a continuación para el hidróxido de calcio:

Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 + H2O.

El carbonato de calcio luego reacciona con el dióxido de carbono para dar bicarbonato (alcalinidad). Por tanto, la disponibilidad de dióxido de carbono también limita el aumento potencial de alcalinidad del tratamiento con cal.

La reacción inicial de la cal en el agua puede conducir a un pH muy alto. Por lo tanto, solo debe aplicarse en estanques que contengan alrededor de 50 kg / ha de camarones o peces. Agregar 2000-3000 kg / ha de cal al fondo de estanques vacíos puede elevar el pH del suelo a 12-13. Por lo tanto, el tratamiento con cal entre cultivos de fondo en estanques se usa a menudo para matar organismos no deseados, incluidos los vectores de enfermedades. Por supuesto, el elevado pH del suelo provocado por la aplicación de cal desaparece muy rápidamente, porque la cal reacciona con el dióxido de carbono. El pH obtenido al agregar piedra caliza agrícola al agua no excede de 9.

La solubilidad del silicato de calcio tiene la misma relación general con la concentración de dióxido de carbono que la solubilidad de la piedra caliza agrícola. Sin embargo, el posible aumento de alcalinidad con el silicato de calcio es ligeramente menor que el que se logra con la piedra caliza agrícola.

Figura 1: Solubilidad de fracciones de piedra caliza agrícola de diferentes tamaños de partículas.

El bicarbonato de sodio no se comporta como otros materiales de encalado. Es muy soluble e inmediatamente aumenta la concentración (alcalinidad) de bicarbonato. Esta rápida reacción es la razón por la que el bicarbonato de sodio es el método preferido de tratamiento por nitrificación para restaurar la alcalinidad neutralizada por acidez en sistemas de cultivo muy intensivos.

Los materiales a base de cal, con la excepción del bicarbonato de sodio, son insolubles en la mayoría de las aguas dulces con una alcalinidad de más de 60 mg / L. El agua de mar tiene una alcalinidad de aproximadamente 120 mg / ly el agua de mar suele estar saturada de carbonato de calcio. El material encalado que a menudo se aplica a estanques llenos de agua salobre, especialmente agua de mar, suele ser insoluble.

Calidad de los materiales de encalado

La calidad del encalado se evalúa principalmente mediante dos indicadores: el valor de neutralización y el tamaño de las partículas. La cal suele ser un material fino y el tamaño de las partículas no suele ser un problema. El valor de neutralización es una medida de la cantidad de ácido que neutraliza un peso dado de material de encalado. El carbonato de calcio se utiliza como referencia y tiene un valor neutralizante del 100%.

Se dan valores de neutralización para algunos compuestos puros que representan materiales de encalado (Tabla 2). Para ilustrar el valor neutralizante, la dolomita (carbonato de calcio y magnesio) neutraliza un 108 por ciento más de acidez que el carbonato de calcio de igual peso. El hidróxido de calcio es aproximadamente un 135 por ciento más eficaz para neutralizar el ácido que el carbonato de calcio puro. En la práctica, el valor de neutralización se determina mediante una prueba química. La piedra caliza agrícola con un valor neutralizante del 75 por ciento sería más baja que otra piedra caliza agrícola con un valor neutralizante del 92 por ciento.

Valor de neutralización del compuesto (%)

Carbonato de calcio 100
Carbonato de calcio y magnesio 108,5
Óxido de calcio 178,5
Hidróxido de calcio 135
Silicato de calcio 86
Bicarbonato de sodio 59,5

Las partículas más pequeñas de piedra caliza agrícola son más efectivas que las más grandes porque reaccionan más rápido en el agua. Las concentraciones de alcalinidad en el agua durante 2 meses debido a partículas de diferentes tamaños de piedra caliza agrícola se dan en la Tabla 3. La piedra caliza más fina se disuelve mucho más rápido que la piedra caliza más gruesa.

Tamaño de partícula (mm) Alcalinidad (mg / L)

2 – 0,85 5.7
0,84 – 0,42 12,2
0,41 – 0,025 26,6
0,024 – 0,150 45,6
0,149 – 0,106 49,6
0,105 – 0,075 55,2

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