khimie.ru

Кроме активной кислотности, может существовать обменная кислотность, когда водородные ионы находятся в скрытом состоянии. Для выявления обменной кислотности почвы необходимо водородные ионы вытеснить из соединения при помощи каких-либо нейтральных солей, например: хлорид калия КС1, хлорид бария ВаС1₂ и др. Наиболее часто для этой цели применяют 1 n раствор КС1 или 1 n раствор ВаС1₂.

Происходит следующая реакция:

почва Н + КС1 = НС1 + почва К.

Выделенную соляную кислоту титруют сильной щелочью в присутствии фенолфталеина или метилоранжа.

Если почва имеет кислотность (рН) меньше 5, то наряду с поглощенными ионами водорода в почве находятся подвижные ионы алюминия, которые вредят развитию растений и поэтому от них необходимо освободиться. Этого можно достигнуть известкованием почвы.

Определить количество подвижного алюминия в почве можно, так же как и поглощенного водорода, при помощи почвенной солевой вытяжки.

Способ определения обменной кислотности и подвижного алюминия, разработанный проф. А. В. Соколовым, основан на вытеснении из почвы водорода и алюминия при помощи однонормального раствора хлорида калия.

Проведите две работы: сначала найдите подвижный алюминий и обменный водород в общей сумме, а затем, осадив алюминий, определите обменный водород.

Вычитая из полученного результата после первого опыта результаты второго опыта, вы найдете количество подвижного алюминия.

В колбу емкостью 500 мл поместите 100 г воздушно-сухой почвы, налейте 250 мл однонормального раствора хлорида калия и взбалтывайте в течение 5 минут, затем раствор оставьте стоять в течение суток. На другой день почвенный раствор профильтруйте через складчатый фильтр, причем первую порцию фильтрата вылейте. Профильтрованную жидкость отберите градуированной пипеткой в 2 конические колбы (по 50 мл).

Сначала определите сумму обменного водорода и подвижного алюминия, для чего одну колбу с почвенной вытяжкой нагрейте до кипения и кипятите 5 минут, затем, не давая остыть раствору, прибавьте в него 5-7 капель однопроцентного спиртового раствора фенолфталеина и титруйте 0,02 n раствором едкого натра до не пропадающего в течение минуты розового окрашивания.

По окончании титрования произведите подсчет в мг-экв на 100 г почвы. 1 мл 0,02 n раствора едкого натра отвечает 0,02 мг-экв водорода или алюминия.

Всего было взято 100 г почвы и 250 мл однонормального раствора хлорида калия. Для титрования вы использовали 50 мл солевой вытяжки, что соответствует 20 г почвы. Для пересчета на 100 г почвы за­траченное количество титра умножайте на коэффициент 0,1, который получается в результате вычислении (0,02×100)/20 = 0,1.

Предположим, что на титрование 50 мл солевого почвенного раствора вы израсходовали 12 мл 0,02 n раствора едкого натра. Подставьте данные в формулу:

X = (12∙0,02∙100)/20 = 1,2 мг-экв водорода и алюминия вместе взятых на 100 г почвы.

Можно сразу, без подсчета, умножить количество миллилитров титрующей жидкости на коэффициент 0,1.

Вы получили общее количество (в мг-экв) водорода и алюминия в 100 г почвы; теперь вам необходимо выяснить, какое количество в ней содержится обменного водорода (без алюминия); для этого из почвенного раствора нужно удалить алюминий.

Возьмите вторую колбу с 50 мл вытяжки, кипятите ее в течение 5 минут и охладите, затем в колбочку влейте 3 мл 3,5-процентного раствора фторида натрия и осадите алюминий, после чего в холодном состоянии титруйте 0,02 n раствором едкого натра в присутствии фенолфталеина до розового окрашивания, не пропадающего в течение 1 минуты.

Подсчитайте затраченное на титрование количество щелочи и умножьте на коэффициент 0,1. Полученный результат определяет количество обменного водорода в мг-экв.

Предположим, что на титрование 50 мл вытяжки вами было израсходовано 3 мл 0,02 n раствора едкого натра; умножьте это количество на коэффициент (0,1), получите 3,0.0,1 = 0,3 мг-экв водорода на 100 г почвы. Чтобы узнать количество активного алюминия в почве, произведите вычитание из общего количества водорода и алюминия количества обменного водорода в мг-экв: 1,2 мг-экв ‒ 3 мг-экв = 0,9 мг-экв алюминия  в 100 г почвы.

Ввиду того что однократная обработка почвы хлоридом калия не дает полной картины, необходимо внести поправку на неполноту вытеснения водорода и алюминия. Эта поправка на основании работ лабораторий почвоведения была установлена равной 1,75. Умножая на эту поправку, получите следующее количество обменного водорода: 0,3 мг-экв∙1,75 = 0,575 мг-экв.

Зная количество обменного водорода и активного алюминия, можно установить потребное количество извести на гектар пахотного слоя земли. Для этого нужно количество обменной кислотности, умноженное на поправку 1,75, умножить еще на коэффициент 1,5.

Данный коэффициент слагается в результате следующих подсчетов: 1 мг-экв водорода или алюминия на 100 г почвы соответствует 1 мг-экв или 50 мг карбоната кальция, или в переводе на 1 кг 500 мг карбоната кальция, Чтобы установить потребное количество извести на 1 га пахотного слоя почвы глубиной 20 см, весом 3 млн. кг, нужно 500 мг СаСО₃ умножить на 3 млн. и при переводе в тонны разделить на 1 млрд.:

Х = (500∙3 000 000)/1000 000 000 = 1,5

При исследовании почвы вами была обнаружена обменная кислотность, равная 1,2 мг-экв водорода и алюминия. Умножая полученный результат на поправку 1,75 и коэффициент 1,5, получите: 1,2 мг-экв∙1,75∙1,5 = 3,150 Т извести на гектар.