khimie.ru

Гидролитическая кислотность определяется количеством водородных ионов, вытесняемых из почвы водным раствором соли слабой кислоты и сильного основания, например ацетатом натрия или ацетатом бария, или ацетатом кальция, которые обладают щелочной реакцией. Процесс протекает следующим образом:

СН₃СООNа + Н₂O = СН₃СООН + NаОН.

Едкий натр, как сильная щелочь, диссоциирует:

NаОН ↔ Nа⁺ + ОН^— и встречается в почвенном растворе с коллоидными веществами, с обменными ионами водорода, калия, кальция, магния и др.

Ион натрия становится на место водорода, а последний вступает в соединение с ионом гидроксила, образуется молекула воды. Количество уксусной кислоты, образовавшейся в результате диссоциации уксуснокислой соли, показывает, сколько поступило в соединение ионов натрия. Таким образом, произведя титрование уксусной кислоты, можно обнаружить, сколько обменных ионов водорода находилось в почвенном растворе, и тем самым определить кислотность.

CH₃COONa ↔ CH₃COO^— + Na⁺.

RCOOH + Na = RCOONa + H⁺

CH₃COO^— + H⁺ = CH₃COOH

Титрование, уксусной кислоты ведут 0,2 n раствором едкого натра в присутствии фенолфталеина.

Активную и обменную кислотность вы можете выявить одновременно при помощи солевой вытяжки почвы.

Определение гидролитической кислотности наиболее важное, так как расчеты количества потребной извести ведутся на основании гидролитической кислотности.

Гидролитическая кислотность всегда выше обменной кислотности и нередко наблюдается в таких почвах, где обменная кислотность отсутствует.

Для определения гидролитической кислотности используйте метод Каппена.

Насыпьте в колбу емкостью 250 мл 40 г воздушно-сухой почвы и налейте туда же 100 мл однонормального раствора уксуснокислого натрия, затем тщательно перемешайте в течение 5 минут и оставьте раствор на сутки. Через сутки жидкость отфильтруйте через складчатый фильтр, осторожно при помощи пипетки в стаканчик отлейте 50 мл вытяжки и титруйте 0,1 n раствором едкого натра в присутствии 5-7 капель фенолфталеина до появления розового окрашивания. Раствор перемешивайте все время стеклянной палочкой.

Установите, сколько выделилось уксусной кислоты из раствора ацетата натрия, и главным образом сколько было связано ионов натрия, и сколько было выделено ионов водорода.

Вы взяли 50 мл солевой вытяжки почвы, что соответствует 20 г почвы, поэтому для пересчета на 100 г почвы количество затраченного на титрование 0,1 n раствора едкого натра надо умножить на 5, затем на коэффициент 0,1.

Как было указано выше, однократной обработкой ацетатом натрием вытеснить полностью водород не удается, поэтому внесите поправку — 1,75.

Таким образом, для вычисления гидролитической кислотности количество использованного 0,1 n раствора едкого натра умножьте на 1,75 и 0,1:5∙1,75∙0,1 = 0,875 мг-экв.

Предположим, что на титрование уксусной кислоты (20 г почвы) вы израсходовали 1,2 мл 0,1 n раствора едкого натра. Определите величину в миллиграмм-эквивалентах гидролитической кислоты на 100 г почвы:

1,2-0,875 = 1,05 мг-экв.

Чтобы выяснить количество потребной извести для нейтрализации 1 га почвы, умножьте полученный результат на 1,5.

Получаете: 1,05∙1,5 = 1,575.

В глинистые почвы можно вносить полное количество извести сразу, а в песчаные — рациональнее внести ее по частям, так как в песчаных почвах известь вымывается. Действие извести продолжается в течение 12-15 лет.

Определение насыщенности почвы основаниями.

Почва способна поглощать не только ионы  водорода,

но и другие катионы, например: Са²⁺, Мg²⁺, К⁺ и др. Поэтому кислотность почвы зависит не только от обменной или гидролитической кислотности, но и от поглощения оснований.

Предположим, что вы провели анализ двух образцов почвы и узнали, что гидролитическая кислотность каждой из них равна 4,5 мг-экв на 100 г почвы.

На первый взгляд кажется, что оба образца почвы имеют одинаковую кислотность, но на самом деле этого нельзя утверждать, не определив степень насыщенности почвы основаниями.

Степень насыщенности показывает процент поглощения оснований к общей емкости поглощения почвой.

Кислотность почвы обозначается буквой Н в мг-экв, количество поглощенных оснований (Са, Мg и др.) — буквой 5 в мг-экв, величина степени насыщенности почвы основаниями в процентах обозначается буквой V.

Общая емкость поглощения почвы выражается суммой поглощения кислот (Н) и оснований (S) в мг-экв Н + S

Откуда величина степени насыщенности почвы основаниями в процентах можно изобразить так;

V = (100∙S)/(H+S)

Определите степень насыщенности почвы основаниями.

В колбу емкостью 250 мл насыпьте 20 г воздушно-сухой почвы и налейте 100 мл 0,1 n раствора НС1. Колбу плотно закройте и взболтайте несколько раз в течение часа, затем оставьте стоять на сутки, после чего профильтруйте через обеззоленный или складчатый фильтр. (Обеззоленные фильтры продаются в пачках в виде кружков разных размеров.)

Первые порции фильтрата вылейте или перефильтруйте.

В коническую колбу налейте 40 мл фильтрата, туда же прилейте 3 капли раствора фенолфталеина. Жидкость нагревайте до кипения, подложив под колбу асбестированную сетку. Кипятите в течение 3 минут и затем титруйте в горячем состоянии 0,1 n раствором едкого натра до слабо-розового окрашивания, не пропадающего в течение 1 минуты.

После окончания титрования подсчитайте количество израсходованной щелочи. Количество взятой для титрования жидкости соответствует 10 г почвы.

На титрование было затрачено 0,1 n раствора едкого натра 5,5 мл, что соответствует 5,5 мл 0,1 n раствора НС1, израсходованной на нейтрализацию поглощенных оснований. Отсюда можно установить, что количество израсходованного 0,1 n раствора НС1 при условии титрования 50 мл почвенной вытяжки из 10 г дерново-подзолистой почвы дает величину в мг-экв на 100 г почвы (S = 50 ‒ 5,5 мг-экв = 44,5 мг-экв).

(Полученное количество поглощенных оснований в мг-экв нужно было бы, исходя из 100 г почвы, умножить на 10, но принимая во внимание, что 1 мг-экв водорода содержится в 10 мл 0,1 n раствора соляной кислоты, нужно это количество разделить на 10, то цифру количества оставляем без изменения.)

Определите величину V — степень насыщенности оснований в процентах.

V = (100∙S)/(H+S) = (100∙44,5)/(4,5 + 44,5) = 90,9 %

Таким же образом определите S другого образца почвы. Предположим, что вы затратили 12 мл 0,1 n раствора едкого натра, что соответствует 12 мл 0,1 n раствора соляной кислоты. Произведите расчет, как и в первом опыте, и найдите сначала 5, а затем и V. S будет равняться 50‒12 = 38 мг-экв, а V = 89,4 %.

Вы видите, что при одинаковой гидролитической кислотности 4,5 мг-экв у разных образцов почвы разная степень поглощенности оснований. В первом образце почвы — 90,9 %, а во втором — 89,4 %.

Почва второго образца более кислая, чем первого, и поэтому больше нуждается в известковании.

Если .у вас черноземная почва, то для определения S возьмите 10 г почвы и растворите в 100 мл 0,1 n раствора НС1.

Титруйте так же 50 мл вытяжки, но затраченное количество едкого натра (0,1 n раствора) умножайте на два, и таким образом вы определите 5.

Ознакомившись с методами определения величины кислотности подвижного алюминия и насыщенности почвы основаниями, вы можете приступить к составлению почвенной карты пришкольного участка или колхозного

Необходимо помнить, что эта работа .весьма ответственна и поэтому исследование почвы нужно производить аккуратно и точно.