2.3.2 Определение кислотности почвы

При инфильтрации в почву атмосферных вод (поверхностного стока, атмосферных осадков и т.п.), они превращается в почвенный раствор. Почвенный раствор принимает непосредственное участие в биохимических и физико-химических реакциях почвы, в обмене и круговороте различных веществ, а также в питании растений. В зависимости от содержания солей и кислот в почве, почвенный раствор по своей химической реакции может быть или нейтральным, щелочным, или кислотным.

Выделяют три вида кислотности:

• активную;

• обменную;

• и гидролитическую.

В почве могут находиться в свободном состоянии как органические, так и неорганические кислоты. Они и обуславливают наличие активной кислотности. Увеличение степени кислотности почвы зависит также от содержания СО₂ в почвенном воздухе, в то время, как сокращению кислотности способствует наличие в почве карбонатов и бикарбонатов.

Наибольшей кислотностью обладают почвы, имеющие рН=3, с увеличением рН падает кислотность, а при рН= 7 почва имеет нейтральную реакцию. Далее щелочность нарастает в пределе от рН=8 до рН=14. При очень кислой реакции почвы (рН=4) можно предполагать наличие в ней сильных минеральных кислот.

Используемые реактивы:

1 н раствор КСl,

Ход определения.

Определение активной кислотности.

Отвешивают порцию воздушно-сухой почвы массой 20 г каждая. Поместив порцию почвы в стаканчик емкостью 100 мл, наливают 40 мл 1 н раствора КСl и хорошо перемешивают, после чего жидкости дают отстояться до полного просветления. Фильтруют через бумажный фильтр, но первую порцию фильтрата выливают, так как фильтровальная бумага всегда содержит щелочь.

Определяют рН фильтрата при помощи рН-метра.

Таким образом определяется одновременно активная и обменная кислотность суммарно, что в целом характеризуем реальную кислотность почвы.

2.3.3 Определения ионов карбоната и бикарбоната

Метод определения ионов карбоната и бикарбоната в водной вытяжке почв используется при проведении почвенного, агротехнического, мелиоративного обследования угодий, контроля за состоянием солевого режима почв.

Сущность метода заключается в титровании раствором серной кислоты в водной вытяжке ионов карбоната до рН 8,3, бикарбоната – до рН 4,4. Конечную точку титрования устанавливают по изменению окраски индикаторов - фенолфталеина (рН 8,3) и метилового оранжевого (рН 4,4).

Используемые реактивы:

Кислота серная (0,02 М); фенолфталеин; метиловый оранжевый.

Ход определения.

Приготовление вытяжки из почвы. Пробу воздушно-сухой почвы массой 30 г, взвешенную с погрешностью не более 0,1 г, помещают в коническую колбу на 250 мл. К пробе приливают 150 мл дистиллированной воды, перемешивают в течение 3 минут и оставляют на 5 минут для отстаивания. Затем фильтруют через двойной складчатый фильтр. Перед фильтрованием почвенную суспензию взбалтывают для того, что бы частички почвы покрыли поры фильтровальной бумаги – это способствует более тонкой фильтрации. Первую порцию фильтрата объемом до 10 мл отбрасывают и только затем начинают собирать фильтрат в чистый и сухой приемник. Мутные фильтраты перефильтровывают.

Определение ионов карбоната и бикарбоната. Отбирают пипеткой 20 мл водной вытяжки в колбу для титрования. Заполняют бюретку раствором серной кислоты концентрации 0,02 моль/л. К пробе прибавляют 1 каплю раствора фенолфталеина. Если раствор приобретает малиновую окраску, титруют до ее исчезновения (рН 8,3). Затем прибавляют 1 каплю раствора метилового оранжевого и тируют раствор до перехода окраски от желтой к оранжевой (рН 4,4; титровать в присутствие «свидетеля»).

Массовую долю карбонат-иона (Х), в % вычисляют по формуле:

где 2 – коэффициент, учитывающий, что при рН 8,3 карбонат-ион оттитрован наполовину;

С – концентрация раствора серной кислоты, ммоль/мл;

V – объем серной кислоты (мл), израсходованный на титрование пробы до рН 8,3;

V_ал – объем пробы вытяжки, мл;

500 – коэффициент пересчета ммоль в 100 г почвы.

0,030 – коэффициент пересчета в проценты.

Массовую долю бикарбонат-иона (Х₁), в % вычисляют по формуле:

где С – концентрация раствора серной кислоты, ммоль/мл;

V₁ – объем раствора серной кислоты, израсходованный на титрование пробы от рН 8,3 (или ниже, если отсутствует карбонат-ион) до рН 4,4, мл;

V – объем раствора серной кислоты, израсходованный на титрование пробы до рН 8,3,мл;

500 – коэффициент пересчета ммоль в 100 г почвы.

V_ал – объем пробы вытяжки, мл;

0,061 – коэффициент пересчета в проценты.