Группировка почв по содержанию суммы поглощенных оснований

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

№ почвен-ного образца

Масса почвы, г.

Общий объем вытяжки V_общ., мл.

Аликвота вытяжки Vал., мл

Объем р-ра NaOH, израсходо-ванного на титрование аликвоты V₁, мл.

Сумма обменных оснований S, ммоль/100 г почвы

Степень насыщен-ности основаниями V, %

Среднее значение

Класс	Уровень признака	Сумма поглощенных оснований, ммоль/100 г почвы
I	Очень низкий	0 – 5,0
II	Низкий	5,1 – 10,0
III	Средний	10,1 – 15,0
IV	Повышенный	15,1 – 20,0
V	Высокий	20,1 – 30,0
VI	Очень высокий	более 30

Почвы обладают обменной поглотительной способностью не только в отношении катионов, но и в отношении анионов, среди которых наиболее активно поглощаются анионы фосфорной кислоты (Н₂РО₄⁺, НРО₄²⁺, РО₄³⁺).

Х и м и ч е с к а я п о г л о т и т е л ь н а я с п о с о б н о с т ь - образование труднорастворимых химических соединений при взаимодействии отдельных компонентов почвенного раствора. Например, при взаимодействии фосфат-ионов с кальцием образуется слаборастворимый фосфат кальция. Возникновение новообразований гипса в почве протекает следующим образом:

СаСl₂ + Na₂SO₄ = 2NaCl + CaSO₄↓

Кроме того, химическая поглотительная способность почв связана с комплексообразовательной сорбцией, адгезионным взаимодействием (склеиванием), в которых активно участвуют гумусовые соединения. В результате образуются устойчивые органо-минеральные соединения. Так в почве могут накапливаться устойчивые соединения тяжелых металлов.

Б и о л о г и ч е с к а я п о г л о т и т е л ь н а я с п о с о б н о с т ь почвы обусловлена присутствием в ней животных и растительных организмов. В процессе своего жизненного цикла растения и животные накапливают некоторые химические элементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов. После отмирания последних накопленные элементы частично задерживаются в почве. Таким образом, почва постепенно обогащается определенными элементами, например углеродом, азотом, фосфором и пр., а также некоторыми микроэлементами.

Играя важнейшую роль в формировании почвы и почвенного плодородия, поглотительная способность почв имеет большое экологическое значение. Она определяет важнейшее свойство – б у ф е р н о с т ь п о ч в ы – устойчивость к неблагоприятным воздействиям, в том числе химическому, биологическому загрязнению. Благодаря поглотительной способности почвы регулируют реакцию среды (при кислотных или щелочных воздействиях), снижают токсическое действие тяжелых металлов, предотвращают загрязнение грунтовых вод. Эта способность почв широко используется в биологической очистке сточных вод (сооружение полей орошения и фильтрации), для рекультивации отвалов токсичных горных пород и отходов и т.п.

Реактивы и оборудование:электрическая плитка, ротатор, пипетки, бюретка на 50 мл, цилиндры, колбы на 250-500 мл, конические колбочки на 100 мл, фенолфталеин, раствор соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента С(1/1НС1)=0.1 моль/дм3, раствор гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента C(1/1NaOH)= 0.1 моль/дм3.

Примечание: все реактивы необходимо готовить из фиксаналов, дистиллированная вода должна быть предварительно прокипячена в течение 30 минут и охлаждена.

Принцип метода:В кислых (бескарбонатных) почвах (подзолистых, болотно-подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных и др.) сумму обменных оснований определяют ускоренным методом Каппена-Гильковица. Почву обрабатывают известным количеством раствора НС1. В результате взаимодействия почвы с соляной кислотой, ее водород вытесняет из поглощающего комплекса обменные основания (Са2+, Mg2+и др.). Зная количество кислоты до реагирования и после реагирования с почвой, по разности определяют сумму обменных оснований. Соляная кислота может частично растворять в кислых почвах полуторные оксиды (А12О3, Fe2O3), что вносит некоторую ошибку в определение суммы поглощенных оснований.

Ход работы(все определения проводят с 2-кратной повторностью):

■

На технических весах отвешивают навеску воздушно-сухой почвы 10 г. Почву помещают в чистую, сухую колбу на 250-500 мл. В колбу к почве пипеткой приливают 50 мл раствора соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0.1 моль/дм3и взбалтывают 30 минут. После взбалтывания колбу оставляют на сутки.

Вытяжку фильтруют через сухой беззольный фильтр. Если первые порции фильтрата окажутся мутными, то их снова выливают на тот же фильтр. С помощью цилиндра измеряют объем полученной вытяжки. Пипеткой отбирают 15-20 мл прозрачного фильтрата в коническую колбу на 100 мл. Приливают 2-3 капли фенолфталеина и кипятят 1 минуту для удаления СО2. Горячий фильтрат оттитровывают раствором гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента C(1/1NaOH)=0.1 моль/дм3до слабо-розового окрашивания.

Сумму обменных оснований вычисляют по формуле:

где S - сумма обменных оснований, ммоль/100 г почвы;

Vал- количество фильтрата вытяжки, взятой для титрования, мл;

С(1/1НС1) - концентрация соляной кислоты, моль/дм3;

V2- количество раствора NaOH, пошедшего на титрование взятого объема фильтрата, мл;

C(1/1NaOH - концентрация раствора NaOH, моль/дм3;

100 - коэффициент пересчета на 100 г почвы;

Vобщ. - общий объем вытяжки, мл;

Vал-количество взятой для титрования вытяжки, мл;

mнав. - масса почвы, г.

На основании полученных данных и результатов лабораторной работы № 3 рассчитайте степень насыщенности почв основаниями (V, %) по формуле:

V = S·100 / S+H

где S - сумма поглощенных оснований, ммоль/100 г почвы;

Н - величина гидролитической кислотности, моль/100 г почвы.

Дайте оценку насыщенности вашего почвенного образца основаниями. Полученные результаты занесите в следующую таблицу 2:

Таблица 2

Результаты определения суммы обменных оснований в почвенном образце

Вопросы для контроля:

1. Как влияют коагуляция и пептизация коллоидов на свойства почв?

2. В чем сущность механической, биологической, физической и химической поглотительной способности почв?

3. Что понимают под физико-химической поглотительной способностью почв?

4. От чего зависит степень насыщенности почв основаниями?

5. Какую величину называют емкостью поглощения?

6. Какую роль в почве играют обменные катионы и как с составом обменных катионов связаны свойства почв?