Крикунов В.Г. Грунтознавство

Подождите немного. Документ загружается.

карбонат переходить в бікарбонат, тобто коли фактично відтитровується

лише половина карбонат-іонів;

0,0003 - грами СО

, що відповідають 1 мл 0,01 н. Н

SО

;

- наважка ґрунту, що відповідає об'єму витяжки, взятої для

титрування, г;

100 - коефіцієнт переведення у відсотки.

Загальна лужність

Вона обумовлюється наявністю як карбонатів лужних металів

(головним чином Nа

СО

), так і бікарбонатів лужних і лужноземельних

металів здебільшого Са(НС0

)

і NаНСОз-

Суть методу полягає в титруванні витяжки 0,01 н. Розчином Н

при

наявності індикатора метилоранжу, тобто до рН 4,4:

Са(НСО

)

+ Н

SО

= 2Н

О + 2СО

+ СаSО

В ґрунті одночасно знаходяться Са(НСО

)

і Н

СО

. Бікарбонат кальцію

дисоціює майже повністю, а Н

СО

менше. Тому значного підкислення

ґрунту не відбувається. Реакція ґрунтового розчину створюється в межах

нейтральної чи слаболужної. Загальна лужність в незасолених ґрунтах

складає 0,06 - 0,08 %. Якщо загальна лужність більше 0,1 %, то це свідчить

про наявність NаНСО

і розвиток солонцюватості ґрунту.

Обладнання і реактиви: піпетки ємністю 50 мл, колби ємністю 250 мл,

бюретки, метилоранж, 0,05 н. розчин Н

SО

Хід роботи. 1. Сірчаною кислотою відтитрувати ті бікарбонати, що були

в ґрунтовому розчині самостійно і ті, що перейшли з карбонатів при

титруванні лужності від нормальних карбонатів. Тому загальну лужність

виражають в іонах НСО

Після визначення лужності від нормальних карбонатів у ту ж колбу (або

в іншу - з новою порцією витяжки) додати дві краплі метилоранжу. Витяжка

набуває ясно-жовтого забарвлення.

2.Вміст колби відтитрувати 0,05 н. розчином Н

SО

до появи слабо-

рожевого забарвлення. Титрувати також при "свідкові", яким є колба з таким

же об'ємом витяжки і без індикатора.

3. Для визначення загальної лужності додати кількість 0,01 н. Н

SО

витраченої при титруванні витяжки як з фенолфталеїном, так і з

метилоранжем. Розрахунок провести за формулою:

де ОН

заг

- загальна лужність, % НСО

до маси ґрунту;

а - кількість 0,01 н. Н

SО

, що пішла на титрування витяжки з

фенолфталеїном, мл;

б - маса тієї ж кислоти, що пішла на титрування витяжки з

метилоранжем, мл;

0,00061 - маса НСОз

, що відповідає 1 мл 0,01 н. розчину НгSО

, г;

- наважка ґрунту, що відповідає об'єму витяжки, взятої для

титрування, г;

100 - коефіцієнт переведення у відсотки.

Визначення хлор-іонів у ґрунті

Суть методу визначення хлор-іонів базується на титруванні водної

витяжки азотнокислим сріблом при наявності хромово-кислого калію.

Розчинність хлористого срібла значно менше, ніж хромовокислого калію.

При дії азотнокислого срібла на хлоровмісну витяжку випадає білий

осад хлористого срібла. Після закінчення реакції з хлором починається

взаємодія азотнокислого срібла з хромовокислим калієм, в результаті чого

утворюється хромовокисле срібло чорно-бурого кольору. Це свідчить про

повне зв'язування хлор-іонів азотнокислим сріблом. За кількістю

азотнокислого срібла, що пішла на зв'язування хлор-іонів, визначають їх

вміст у витяжці.

(а-б)0,00061•100

ОН

заг

Обладнання і реактиви: колби ємністю 250 мл, піпетки ємністю 10, 50

мл, бюретки, 5%-й розчин АgNO

, 0,01 н. розчин АgNО

Хід роботи. 1. Об'єм витяжки для аналізу встановити шляхом

попереднього випробування її на хлор-іон. В пробірку взяти 10 мл витяжки і

додати до неї кілька крапель 5 %-го розчину АgNО

. Зауважимо, якщо

помутніння не спостерігається, то хлор-іон відсутній; при появі опалесценції,

що вказує на наявність хлор-іона, для титрування беруть 50 мл водної

витяжки; при випаданні середнього осаду - від 5 до 20 мл витяжки; при

випаданні великого осаду - 5 мл витяжки і розводять її в 5 раз дистильованою

водою.

2. Встановлений таким чином об'єм витяжки взяти в конічну колбу,

нейтралізувати 0,01 н. розчином Н

SО

(контроль з лакмусовим папером),

додати 1 мл 10 %-го розчину хромату калію К

СrО

і титрувати 0,01 н.

розчином АgNО

до переходу жовтого забарвлення розчину в червонувате

(оранжево-червоне). Реакція відбувається за рівнянням при цьому випадає

осад АgС1 білого кольору.

NaC1 +AgNO

= NaNO

+ AgC1

Коли весь хлор буде зв'язаний сріблом, тоді срібло вступає в реакцію з

СгО

CrO

+ 2AgNO

= 2KNO

+ Ag

CrO

Хромовокисле срібло дає осад червонуватого кольору, поява якого і є

моментом закінчення титрування.

3. Для більш точного визначення закінчення титрування, особливо при

незначному вмісті хлоридів, необхідно під час титрування колір розчину в

колбі порівнювати з "свідком" (такою ж конічною колбою з таким же

об'ємом води, в яку додано 1 мл хромовокислого калію).

Результати аналізу вмісту хлор-іонів в ґрунті (СІ, %) обчислити за

формулою

де а - кількість 0,01 н. розчину АgNО

, що пішла на титрування, мл;

0,00035 - кількість хлор-іонів, що відповідає 1 мл 0,01 н. розчину АgNО

г;

100 - коефіцієнт переведення у відсотки;

- наважка ґрунту, що відповідає об'єму витяжки, взятої для аналізу.

Визначення сульфат-іонів у ґрунті

Суть методу визначення іона SО

у водній витяжці полягає в здатності

його утворювати з іоном Ва

нерозчинний осад ВаSО

. За його масою

визначають кількість сульфат-іонів.

Обладнання і реактиви: сушильна шафа, водяна баня, муфельна піч,

електроплитка, склянки, пробірки, піпетки ємністю 4—25 мл, фільтри, лійки,

колби, ексикатор, 10 %-й HСІ, 10%-й Н

SО

Хід роботи. Об'єм витяжки для аналізу встановлюють попереднім

випробуванням її на сульфат-іон. Для цього в пробірку беруть 10 мл витяжки,

підкислюють її 1 - 2 краплями 10 %-го НС1, додають 1 мл 10 %-го розчину

ВаС1

і нагрівають до кипіння.

За кількістю осаду і ступенем помутніння розчину визначають об'єм

витяжки для аналізу на вміст іона SО

Враховують такі показники: якщо помутніння нема, SО

в розчині

відсутній; при помутнінні розчину, що свідчить про незначний вміст SО

для аналізу беруть 50 мл витяжки; при випаданні осаду для кількісного

визначення SО

беруть від 5 до 20 мл витяжки; якщо осаду багато, витяжки

беруть 5 - 10 мл і розводять дистильованою водою до 50 мл.

Встановлений об'єм витяжки підкислюють 1 - 2 краплями 10 %-ї НС1 і

нагрівають до кипіння. Потім в цю ж склянку доливають 5 мл кип'ячого (в

пробірці) розчину хлористого барію і кип'ятять ще протягом 3-5 хв. Реакція

осадження сульфат-іонів відбувається за рівнянням

a•0,00035•100

C1 =

+ BaC1

= BaSO

+ 2NaC1

Для запобігання випадання в осад інших солей барію осадження

сульфат-іонів необхідно проводити в кислому середовищі.

Для зразка після кип'ятіння склянку накривають склом і ставлять на 4

год в теплу сушильну шафу чи на водяну баню. Після цього в прозору рідину

над осадом приливають по краплях розчин хлористого барію. При появі

каламуті (що свідчить про неповне осадження) в склянку додають кілька

мілілітрів розчину хлористого барію і знову залишають на кілька годин в

теплому місці. Після цього вміст склянки фільтрують крізь щільний

беззольний фільтр (синя стрічка); осад переносять на фільтр і промивають

кип'ячою водою (дистильованою), підкисленою соляною кислотою, до

зникнення реакції на барій (проба з 10%-ю сірчаною кислотою). Фільтр з

осадом переносять в попередньо прожарений і зважений фарфоровий тигель,

висушують в сушильній шафі, прожарюють і спалюють в муфельній печі при

температурі не вище 7 50 °С. Тигель з осадом охолоджують в ексикаторі та

зважують на аналітичних вагах.

Вміст сульфат-іонів в ґрунті (SО

, %) обчислюють за формулою

a-(б+в)0,4114•100

де а - маса тигля з осадом після прожарювання, г;

б - маса пустого тигля, г;

в - маса золи фільтра (вказана на обкладинці пачки фільтра);

04114 - кількість SO

в 1 г ВаSO

, г;

100 - коефіцієнт для переведення у відсотки;

- наважка ґрунту, що відповідає об'єму розчину, взятого для

аналізу, г.

Визначення іонів кальцію і магнію трилонометричним методом

Трилон Б - це двозаміщена натрієва сіль з етілендіа-мінотетраоцтової

кислоти. Ця сполука з іонами двовалентних металів, у тому числі з кальцієм і

магнієм, утворює стійкі комплекси. Якщо до водної витяжки, що містить іони

кальцію і магнію, додати індикатор, що дає кольорові сполуки з цими іонами,

а потім титрувати трилоном Б, то при зв'язуванні цих іонів зміниться

забарвлення. За кількістю трилону Б, що пішов на титрування, розраховують

загальний вміст іонів Са

і Мg

Визначення вмісту суми іонів Са

і Мg

Суть методу полягає в титруванні іонів кальцію трилоном Б в сильно-

лужному середовищі при наявності індикатора мурексиду.

Обладнання і реактиви: ваги, 1 %-й розчин солянокислого

гідроксиламіну (NH

ОН-НС1), 1 %-й розчин сульфіду натрію (Nа

S-9Н

О),

хлоридно-аміачний буфер, 10%-й розчин КОН, NаОН, хромоген чорний,

мурексид, 0,05 н. розчин трилону Б (9,3 г трилону Б розчиняють в мірній

колбі на 1 л і доводять водою до позначки).

Хід роботи. 1. В дві конічні колби ємністю 250 мл налити по 25 мл

водної витяжки і 75 мл дистильованої води.

2. У колби послідовно додати такі реактиви: 5 - 10 крапель 1 %-го

розчину солянокислого гідроксиламіну NН

ОН-НС1 (для ліквідації впливу

марганцю на хід аналізу), 2-3 краплі 1%-го розчину сульфіду натрію Nа

S-

9Н

О (для ліквідації впливу міді на хід аналізу), 5 мл хлоридно-аміачного

буферу, 10 - 15 крапель індикатора хромогену чорного (для забарвлення

розчину до вишнево-червоного кольору при наявності іонів кальцію і

магнію).

3. Вміст однієї колби відтитрувати 0,05 н. розчином трилону Б. Друга

колба є "свідком", тобто використовується для порівняння забарвлення.

Титрування проводять повільно, постійно збовтуючи вміст колби, до появи

синього забарвлення із зеленуватим відтінком (синьо-голубого).

4. Вміст Са

+Мg

в ґрунті (мг-екв./100 ґрунту) обчислити за формулою

a•0,5•100

+ Mg

де а - кількість трилону Б, що пішла на титрування, мл;

0,05 - нормальність трилону;

- наважка ґрунту, що відповідає кількості витяжки, взятої для

титрування, г;

100 - коефіцієнт переведення на 100г ґрунту.

Визначення вмісту іонів кальцію

Суть методу полягає в титруванні водної витяжки трилоном Б в

сильнолужному середовищі за наявністю мурексиду як металоіндикатора.

Хід роботи. 1. В дві конічні колби місткістю 250 мл піпеткою набрати

по 25 мл водної витяжки.

2. В кожну колбу налити мірним циліндром по 75 мл дистильованої

води, позбавленої іонів Са

і Сu

3. В пробірки додати по 5 - 10 крапель водного розчину

гідроксиламіну, по 2 - 3 краплі 1%-го розчину сульфіду натрію, по 2 мл 10

%-го розчину NаОН або КОН (для доведення рН розчину до 12). Потім

додати 10 - 15 мл індикатора мурексиду. Розчин повинен мати яскраво-

рожевий колір.

4. Вміст однієї колби негайно титрують 0,05 н. Розчином трилону Б до

переходу яскраво-рожевого забарвлення в фіолетове (лілове). Титрують

повільно при постійному змішуванні. Записують кількість трилону Б, що

пішла на титрування і в цю ж колбу додають надлишок трилону.

5. Відтитрувати вміст другої колби, використовуючи як

"свідка" першу колбу з перетитрованим розчином.

6. Вміст Са

(мг-екв./100г ґрунту) одержують за формулою

Позначення ті ж , що і при визначенні Са

і Мg

2+ .

a•0,05•100

7. Вміст кальцію у відсотках знаходять за формулою

де Са

- вміст кальцію, мг-екв./100 г ґрунту;

1000 - коефіцієнт перерахунку в грами;

20,04 - еквівалентна маса кальцію.

Визначення іонів магнію

Знаючи вміст у водній витяжці суми Са

+Мg

і окремо вміст Са

можна легко визначити, скільки іонів магнію міститься у витяжці за

формулою

= (Ca + Mg) – Ca

Вміст Мg у відсотках визначають за формулою

де Мg

- вміст Мg

, мг-екв./100г ґрунту;

12,16 - еквівалентна маса магнію;

1000 - коефіцієнт переведення в грами.

Визначення обмінного натрію в ґрунті

Суть методу полягає у вилученні натрію з ґрунту 1 н. розчином

СН

СООNН

при відношенні ґрунту до розчину як 1:20. У ґрунтовій витяжці

натрій визначають за допомогою полуменевого фотометра.

Обладнання і реактиви: полуменевий фотометр, ваги, колби

ємністю 250 і 500 мл, циліндри, піпетки, лійки, фільтри, 0,1 н. розчин

ацетату амонію (77 г СНзСОСNН

розчиняють у воді, доводять об'єм до 1

Са

• 20,04

Са =

1000

•12.16

1000

л), вихідний зразковий розчин (2,542 г NаСІ розчиняють в 1 н. розчині

СН

СОNН

і доводять об'єм до 1 л).

Хід роботи. 1. 5 г ґрунту перенести в колбу ємністю 250 мл, додати

100 мл 1 н. розчину СН

СООNH

і збовтувати 1 год.

2. Суспензію відфільтрувати і в ній визначити натрій на

полуменевому фотометрі. Для побудови калібрувального графіка

приготувати шкалу зразкових розчинів. У десять мірних колб ємністю

500 мл налити 0,5; 1, 2, 4, 8, 10, 20, ЗО, 40, 50 мл вихідного розчину і

долити до позначки розчином СН

СООNH

, в яких буде відповідно 1, 2, 4,

8, 16, 20, 40, 60, 80 і 100 мг натрію на 1 л.

Вміст натрію, знайдений за калібрувальним графіком (мг/1л),

розрахувати за формулою

де а - кількість витяжки ґрунту, мл;

- розрахункова маса ґрунту;

1000 - для перерахунку кількості натрію в міліграмах на 1 мл

розчину.

Для перерахунку в мг-екв. вміст натрію в міліграмах на 100 г ґрунту

ділять на еквівалентну масу натрію (23). Наприклад, вміст натрію в ґрунті

становить 7 мг/100 г ґрунту, або 7:23 = 0,3 мг-екв./100 г ґрунту.

Ступінь солонцюватості ґрунту і розрахунок норми гіпсу

Ступінь солонцюватості ґрунту — це відношення вмісту увібраного

ґрунтовим вбирним комплексом натрію до загальної ємності вбирання,

виражене у відсотках, тобто частина ємності, яку займає натрій.

Солонцюватість s, тобто увібраний натрій у відсотках від ємності вбирання,

вираховують за формулою

a•100

Na =

•1000

A•100

s =

де А - кількість увібраного натрію, мг-екв./100 г ґрунту;

Е - ємність вбирання, мг-екв./100 г ґрунту;

100 - для перерахунку у відсотки.

Ступінь солонцюватості визначають за класифікацією І. М.

Антипова-Каратаєва: якщо ґрунт містить увібраного натрію в

ілювіальному горизонті менше 5 % ємності вбирання, то ґрунт

несолонцюватий, 5 - 10 - слабосолонцюватий, 10 - 20 - солонцюватий,

більше 20 - солонець.

Найчастіше гіпсують солонці й солонцюваті ґрунти. При гіпсуванні

солонців відбувається хімічна реакція за схемою:

[]

424

SONaГВКCaSOГВК

Са

+=+

Солі натрію, що при цьому утворюються, слід вилучити з ґрунту

промиванням водою, тому гіпсування солонцюватих ґрунтів доцільне лише

при зрошенні. При богарному землеробстві гіпс ефективний переважно на

лучних і лучно-степових солонцях, які більш-менш добре зволожені.

При розрахунках норм гіпсу до уваги беруть кількість увібраного

натрію в ґрунті (визначається за допомогою аналізів (мг-екв./100 г ґрунту)).

Грунт, що містить менше 5% натрію від ємності вбирання, не гіпсують,

тобто такий вміст натрію на ріст рослин майже не впливає. Тому норми

гіпсу розраховують за кількістю натрію, що міститься в ґрунтовому

вбирному комплексі зверх 5 % від ємності вбирання.

Норму гіпсу розраховують за кількістю натрію, що міститься в

орному шарі, масу якого визначають за формулою

m = h •10

•Щ,

де т - маса орного шару на 1 га, г;

h - глибина орного шару, см;

Щ - об'ємна маса ґрунту (маса 1 см

), г;