Con los sistemas actuales de fertirrigación, resulta imprescindible tratar los sistemas de riego con ácidos para eliminar impurezas y evitar obstrucciones, ya que la solución una vez ha llegado el problema es dificultosa y cara.
Vamos a analizar cómo se usa el ácido nítrico y su importancia en la agricultura actual. Sobre todo también, enseñar a utilizarlo, ya que es un elemento peligroso, por su acidez, y hay que tomar medidas de seguridad importantes.
Importancia del ácido nitrico
El ácido nítrico lleva utilizándose años en la agricultura moderna. Junto con el ácido fosfórico, son los ácidos más importantes y trabajados a escala mundial.
El ácido fosfórico, por su riqueza en fósforo (entre el 50% p/p y el 54% p/p) es utilizado como fuente de fósforo para las plantas. Sin embargo, el ácido nítrico, con un 11-13,5 % p/p de nitrógeno en forma nítrica, rara vez se utiliza como fertilizante.
El uso que se hace de este ácido es para acidificar tanques de fertirrigación (y aumentar su solubilidad) y para limpiar tuberías de acumulados de carbonatos y calizas, que obstruyen continuamente los goteros.
Para ello, existe una fórmula que calcula la cantidad de ácido a añadir para destruir los bicarbonatos y dejarlos únicamente a 0,5 meq/L. De esta manera, mantendremos la tubería limpia de obstrucciones.
El ácido nítrico es un líquido incoloro que lentamente va descomponiéndose por acción de la luz a óxido nitroso (NO2). Por eso, la conservación debe realizarse en garrafas que no dejen atravesar la luz.
Origen
La historia del ácido nítrico se remonta hace muchos años, en 1648. Su preparación se obtuvo a partir del fertilizante nitrato potásico. Muchos años después, en 1783, se pudo precisar la metodología de obtención y su fórmula.
En aquella época era conocido como «aqua fortis» y actualmente representa el 2º ácido más importante utilizado en industria (después del ácido sulfúrico) y el 2º en agricultura (después del ácido fosfórico).
Síntesis de acido nitrico
Aunque hay varios procesos de obtención de este ácido, el más habitual es a partir de la oxidación catalítica del amoníaco. Dicho proceso fue obtenido por primera vez gracias al químico de origen alemán Wilhelm Ostwald, en el año 1902.
La formación del ácido nítrico a nivel industrial se realiza a partir del oxígeno y el amoníaco. Se combinan ambos compuestos en reactores gigantes y se calientan a altas temperaturas (700-900 ºC).
Dicha fabricación supone al año más de 60 millones de toneladas, donde la industria y la agricultura son los mayores consumidores.
Fórmula del ácido nítrico
La fórmula semidesarrollada del ácido nítrico es HNO3. Un OH unido al nitrógeno y éste a su vez unido a 2 oxígenos.
El ácido nítrico anhidro posee una densidad de 1,522 kg/m3, un peso molecular de 63,0 g/mol y su fórmula estructural es la siguiente:
Peso molecular
El peso molecular del ácido nítrico es de 63 g/mol, quedando repartido de la siguiente manera:
3 oxígenos: 3·16= 48 g/mol
1 hidrógeno: 1 g/mol
1 nitrógeno: 14 g/mol
Densidad
Aunque agronómicamente podemos encontrar distintas composiciones de ácido nítrico, con distinta concentración de nitrógeno (11,5 a 13,5% p/p) y porcentaje de ácido (nunca va al 100%), la densidad media del HNO3 en agricultura es de 1,32 kg/m3. Esta densidad corresponde a una concentración de ácido del 54%, de media.
El industrial, con concentraciones más puras cercanas al 100% es de 1,522 kg/m3.
Hoja de datos de seguridad de acido nitrico
La seguridad del uso del ácido nítrico es importantísima, ya que se han dado muchos casos de una mala utilización y quemaduras graves. Es corrosivo con el tacto y causa daños en las vías respiratorias al respirar, especialmente cuando se descompone en óxido nitroso (aunque lo haga lentamente).
Leer más: ficha de seguridad general del producto.
Cuando hay derrames, se utiliza arena o tierras inertes, pero en ningún caso se puede utilizar serrín, ya que produce un vapor naranja tóxico.
Características químicas del producto
A continuación vamos a mostrar las características químicas del ácido nítrico concentrado al 100%.Punto de ebullición (ºC y 1 atm): 84 ºC
Punto de fusión (ºC): -41,6 ºC
Presión de vapor (mmHg): 62 mmHg
Importante es saber su gran capacidad oxidante, especialmente cuando se mezcla con elementos metálicos. En agricultura, es normal trabajar con productos ricos en micronutrientes (hierro, manganeso, zinc, cobalto, etc.), por lo que es importante no mezclarlos con este ácido para no producir reacciones violentas de oxidación y producción de óxido nítroso.
Usos del ácido nítrico
Vamos a ver los principales usos que se puede dar de este producto.
Dependiendo de la actividad que hagamos, podemos utilizar este ácido para diversos trabajos. Los más representativos, a nivel de campo y vida cotidiana, es el uso en la agricultura como fertilizante y limpieza de tuberías, para limpiar piscinas y como desatascador en viviendas.
Cómo usar ácido nítrico
El uso del ácido nítrico en agricultura está bastante protegido. De hecho, se ha estudiado la posibilidad de prohibir la venta de ácidos tan concentrados (54%) y obtener mezclas a la mitad de concentración. Menos eficaces pero mucho menos peligrosas.Este ácido tiene una gran capacidad corrosiva, y destaca su gran toxicidad al ser respirado, pudiendo afectar al tejido blanco de las vías respiratorias y el tracto digestivo.
En contacto con la piel produce quemaduras muy graves, al igual que su vapor en contacto con los ojos.
Se necesita una correcta ventilación cuando se manipula el producto así como condiciones de segurdad, ropa, mascarilla y protección ocular.
Ácido nitrico agricola
El principal uso que se hace de este producto es la acidificación de la solución madre fertilizante. Con ello, cuando bajamos el pH a un rango de 1 o inferior, la solución final (mezclada con agua), circulará por las tuberías con un pH entre 5 y 6, perfecta para la correcta fertirrigación y solubilidad de todos los elementos en el suelo.
El principal problema es que el agua de riego, y cada vez va a peor, contiene muchos carbonatos y sales insolubles que pueden obstruir filtros y goteros. Por ello, el manual de buenas prácticas agrícolas recomienda eliminar todos los bicarbonatos hasta dejar solo 0,5 meq/L en la solución madre.
¿Cómo sabemos cuánta cantidad utilizar para destruir bicarbonatos con ácido nítrico?
Lo primero de todo es saber la cantidad de bicarbonatos que tenemos en nuestra agua de riego. Para ello, la forma más práctica es recurrir a un análisis de agua. Además del pH y la cantidad de nutrientes que tiene, nos dará este parámetro en meq/L y ppm (partes por millón).
Por cada metro cúbico de agua de riego, tendremos que aportar 83 ml de ácido nítrico (54% de ácido) para destruir 1 meq/L de bicarbonato.
Si por ejemplo, nuestra agua tiene 5 meq/L de bicarbonato, tendremos que eliminar 4,5 meq/L y dejar la solución final con solo 0,5 meq/L.
Para ello, hacemos el siguiente cálculo:
4,5 (meq/L a destruir) · 83 (ml/m3 agua y ácido nítrico) = 373,5 ml a utilizar.¡ para 1 m3 de agua de riego.
Este valor lo podremos extrapolar a cualquier cantidad de bicarbonatos de cualquier tipo de agua, por lo que nos sirve para todo tipo de soluciones.
Si trabajamos una solución nutritiva inyectando 1L/m3 de agua de riego, la solución está 1000 veces concentrada, por lo que 1000 L de fertilizante nos da para 1000 m3 de agua de riego, y tendremos que multiplicar el valor anterior por 1.000.
La realidad actual de la agricultura nos dice que es económicamente imposible neutralizar los meq/L de bicarbonatos que tienen las aguas de riego, sobre todo en el sur de España.
Valores de 5 meq/L de bicarbonatos suponen utilizar por campaña de cultivo más de 1000 L de ácido nítrico, un valor que en ningún caso se aplica por el volumen que supone, el coste y la peligrosidad de trabajar con cantidades tan altas de ácido.
Una alternativa a esto, para reducir la obstrucción de los goteros, es inyectar el ácido al final del agua de riego, de forma que el ácido nítrico permanece en las tuberías hasta el siguiente riego.
Inyectamos ácido nítrico en la tubería a 1 L por metro cúbico de agua y comprobamos que el último gotero, la solución con agua salga a un pH inferior a 2 (necesitarás para ello un medidor de pH).
Una vez las tuberías estén llenas de ácido, cortamos el riego y lo dejamos un mínimo de 48 horas hasta el siguiente riego normalizado.
Ácido nítrico para bajar pH
Cuando trabajamos con soluciones fertilizantes, necesitamos que a la salida del gotero, el pH final (abono + agua) esté enter 5,5 y 6,5). Este rango es el indicado para conseguir una buena
solubilización de casi todos los nutrientes con la mayor comodidad de las raíces de la planta.
Para ello, hay que hacer pruebas con un medidor de pH para añadir tanta cantidad de ácido nítrico como necesitemos.
Ácido nitrico desatascador
Los principales productos desatascadores para tuberías domésticas están fabricados en ácidos fuertes (nítrico o sulfúrico) o bases fuerte (hidróxido sódico o potásico).
También se utiliza para desincrustar superficies, a nivel industrial, de forma que se pueden limpiar lavavajillas, maquinaria, circuitos de torres de enfriamiento, etc.
Ácido nitrico para limpiar piscinas
No es muy común el uso de ácido nítrico para las piscinas, ya que el ácido clorhídrico es más económico y menos residual. Su poder acidificante también es muy alto y la mayoría de productos están formulados con esta base.
Comprar ácido nítrico
El ácido nítrico para uso agrícola se puede comprar prácticamente en casi todos los almacenes de distribución. Su compra está permitida para todos los agricultores, aunque con medidas especiales de transporte (ADR).
En España, es junto con el ácido fosfórico, los ácidos de uso agrícola más extendidos y, por tanto, se pueden comprar en cualquier tienda de insumos agrícolas.
Precio del ácido nítrico
El precio del ácido nítrico agrícola suele estar comprendido entre 0,25 y 0,35 €/kg en formato a granel. El envase más extendido es el de 20 L, por su comodidad de uso.
Como el precio va en kg, tendrás que multiplicarlo por su densidad (alrededor de 1,32 kg/L) para conocer el precio por litro.
Almacenamiento
El almacenamiento se realizará siempre en su envase original. En formato granel, para grandes consumos suele almacenarse en acero inoxidable, ya que en plástico su uso es limitado.
Debe guardarse en lugar fresco y ventilado, protegido siempre de la incidencia de los rayos solares y temperaturas que no superen los 35 ºC.
Evitar tener en el mismo lugar donde se guarda elementos oxidantes, alcalinos o explosivos.
Es importante tener medidas para limitar los daños y se produce el contacto con la piel y ojos de este ácido. Duchas, fuentes lavaojos y tomas de agua cercanas son obligatorias y altamente recomendables.
Quemaduras
La quemadura de este ácido produce corrosión rápida de la piel y la ropa. A menudo, si nos salpica este elemento en la ropa, no nos damos cuenta hasta que atraviese el textil y llega a la piel.
Utilizar ropa de grosor, gafas protectoras y mascarilla.
Recordad, él sobre ella
Aunque pueda parecer machista la frase si se saca de contexto, es una de las primeras normas que se aprende en clase de química.
A la hora de mezclar los ácidos y el agua (algo absolutamente normal en agricultura), siempre se debe aplicar el ácido el último de todos los fertilizantes, incluido el agua. De no ser así, se pueden generar inestabilidades que pueden hacer precipitar el fertilizante.
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