- •Практическое руководство по химии почв
- •Введение
- •Раздел I. Валовой анализ
- •1.1. Способы разложения почв
- •1.1.1. Разложение почв кислотами.
- •1.1.2. Разложение почв сплавлением.
- •1.1.3. Разложение почвы спеканием.
- •1.2. Определение гигроскопической влажности
- •1.3. Определение потери при прокаливании
- •1.4. Спекание почвы с содой
- •1.5. Анализ элементного состава почв
- •1.5.1. Определение кремния желатиновым методом
- •Пример расчета. Для спекания взято 1,0224 г прокаленной почвы. Прокаленный осадок SiO2 весит 0,8014 г. Содержание SiO2 равно:
- •1.5.2. Определение полуторных оксидов гравиметрическим методом
- •1.5.3. Определение железа фотометрическим методом
- •1.5.4. Определение алюминия фотометрическим методом
- •1.5.5.Вычисленное содержание алюминия по разности
- •1.5.6. Определение кальция и магния комплексонометрическим методом
- •1.5.6.1. Определение кальция
- •1.5.6.2. Определение суммы кальция и магния
- •1.5.7. Пероксидный метод определения титана
- •1.5.8. Определение фосфора фотометрическим методом
- •1.6. Способы выражения результатов валового анализа
- •1.7. Пересчеты данных валового анализа
- •1.8. Использование данных валового анализа
- •1.8.1. Использование элементного состава для суждения о генезисе почв.
- •1.8.2. Использование элементного состава для оценки потенциального плодородия почвы.
- •1.8.3. Использование данных элементного состава для расчета молекулярных отношений
- •1.8.4. Использование данных элементного состава для расчета запасов химических элементов
- •Пример расчета. Найти запас SiO2 в т/га если его содержание равно 80,63 %, плотность сложения почвы 1,18 г/см3, мощность слоя 9 см.
- •1.8.5. Использование данных элементного состава при изучении биологического круговорота веществ
- •1.8.6. Использование данных элементного состава для
- •1.8.6.1. Метод прямого сравнения
- •1.8.6.2. Методы стабильного компонента
- •1.8.6.2.1. Метод молекулярных отношений
- •1.8.6.2.2. Метод элювиально-аккумулятивных (еа) коэффициентов
- •1.8.6.2.3. Метод баланса веществ
- •1.8.7. Использование данных элементного состава для диагностики минералов илистой фракции.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Раздел II. Ионно-солевой комплекс почв
- •2.1. Метод водной вытяжки
- •2.1.1. Влияние солей на сельскохозяйственные культуры
- •2.1.2. Достоинства и недостатки водной вытяжки как метода изучения засоленных почв
- •2.1.3 Анализ водной вытяжки
- •2.1.3.1. Определение величины рН водной вытяжки
- •2.1.3.2. Определение величины сухого остатка
- •2.1.3.3. Определение величины прокаленного остатка
- •2.1.3.4. Определение щелочности от растворимых карбонатов
- •2.1.3.5. Определение общей щелочности
- •2.1.3.6. Определение хлорид-ионов
- •2.1.3.7. Определение сульфат-ионов
- •2.1.3.8. Определение ионов кальция и магния комплексонометрическим методом
- •2.1.3.8.1. Определение кальция
- •2.1.3.8.2. Определение суммы кальция и магния
- •2.1.3.9. Определение натрия и калия
- •2.1.3.9.1. Определение натрия и калия методом фотометрии пламени
- •2.1.3.9.2. Определение содержания натрия и калия по разности
- •Форма 4. Данные анализа водной вытяжки
- •2.1.4. Интерпретация данных водной вытяжки
- •2.1.4.1. Характеристика солевого режима почв по величине сухого остатка
- •2.1.4.2. Оценка химизма (типа) засоления почв.
- •2.1.4.2.1. Общие принципы оценки химизма засоления почв
- •2.1.4.2.2. Оценка степени засоления почв по содержанию токсичных ионов
- •2.1.4.2.3. Оценка степени засоления почв по «суммарному эффекту» токсичных ионов
- •2.1.5. Расчет промывной нормы
- •2.2. Катионообменная способность почв
- •2.2.1. Общие представления о катионообменной
- •2.2.2. Методы определения катионообменной способности почв
- •2.2.2.1. Оценка эффективной емкости катионного обмена
- •2.2.2.2. Определение стандартной емкости катионного обмена по Бобко-Аскинази в модификации цинао
- •2.2.2.3. Определение суммы обменных оснований методом Каппена-Гильковица
- •2.2.2.4. Определение гидролитической кислотности
- •2.2.2.5. Определение обменных катионов по методу Пфеффера в модификации в.А. Молодцова и и.В. Игнатовой
- •2.2.2.5.1. Определение кальция комплексонометрическим методом
- •2.2.2.5.2. Определение суммы кальция и магния комплексонометрическим методом
- •2.2.2.5.3. Определение натрия и калия методом фотометрии пламени
- •2.2.3. Использование результатов определения катионообменной способности почв
- •2.2.3.1. Вычисление степени насыщенности почв основаниями
- •2.2.3.2. Расчет дозы извести
- •2.2.3.3. Вычисление степени солонцеватости почв
- •2.2.3.4. Расчет дозы гипса
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Раздел III. Органическое вещество почвы
- •3.1. Подготовка почвы для определения содержания и состава гумуса
- •3.2. Методы определения содержания общего гумуса почвы
- •3.2.1. Прямые методы определения содержания углерода органических соединений (гумуса) почвы.
- •3.2.2. Косвенные методы определения содержания углерода органических соединений (гумуса) почвы
- •3.2.2.1. Определение гумуса методом и.В.Тюрина в модификации в.Н.Симакова
- •3.2.2.2. Другие модификации метода и.В. Тюрина.
- •3.2.2.2.1. Спектрофотометрический метод определения содержания гумуса (д.С. Орлов, н.М. Гриндель)
- •3.2.2.2.2. Определение содержания органического углерода почвы методом и.В.Тюрина в модификации б.А.Никитина.
- •3.3. Методы определения общего содержания азота почвы.
- •3.3.1. Определение общего содержания азота методом Кьельдаля.
- •3.3.2. Определение общего содержания азота микрохромовым методом и.В. Тюрина.
- •3.4. Использование данных по содержанию общего гумуса и азота
- •3.4.1. Расчет отношения c:n
- •3.4.2. Вычисление запасов гумуса, углерода и азота.
- •3.5. Методы определение группового и фракционного состава гумуса.
- •3.5.1. Определение группового и фракционного состава гумуса по методу и.В. Тюрина в модификации в.В.Пономаревой и т.А.Плотниковой
- •3.5.2. Определение группового и фракционного состава гумуса по модифицированной схеме в.В.Пономаревой и т.А. Плотниковой (т.А. Плотникова, н.Е. Орлова, 1984).
- •Ход анализа
- •3.5.3. Ускоренный пирофосфатный метод определения состава гумуса по м.М. Кононовой и н.П. Бельчиковой
- •3.6. Методы изучения некоторых свойств гумусовых кислот при анализе фракционно-группового состава гумуса
- •3.6.1. Определение порога коагуляции гуминовых кислот.
- •3.6.2. Оптические свойства гумусовых веществ.
- •3.6.2.1. Электронные спектры поглощения гумусовых веществ
- •3.6.2.2. Определение коэффициента цветности q4/6
- •3.6.3. Гель-хроматография гумусовых веществ
- •3.7. Показатели гумусового состояния почв
- •Продолжение таблицы 31
- •3.8. Методы определения содержания и состава органического вещества в болотных торфяных почвах.
- •3.8.1. Определение потери при прокаливании и зольности торфа.
- •3.8.2. Одновременное определение общего содержания углерода и азота в торфяных почвах методом Анстета в модификации в.В. Пономаревой и т. А. Николаевой
- •Вычисление результатов анализа
- •Для анализа используют следующие реактивы:
- •3.8.3. Определение общего содержания азота в растительных материалах (торфах, лесных подстилках и пр.) методом к.Е. Гинзбурга и г.М. Щегловой
- •3.8.4. Определение содержания органического азота в вытяжках из торфов микрохромовым методом и.В. Тюрина
- •3.8.5. Определение состава органического вещества торфяно-болотных почв по методу в.В. Пономаревой и т.А. Николаевой.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Раздел I. Валовой анализ ……………………………………
- •Раздел II. Ионно-солевой комплекс почв ……………………
- •Раздел III. Органическое вещество почв
1.5.5.Вычисленное содержание алюминия по разности
При определении содержания Al2O3 по разности из количества R2O3 вычитают содержание Fe2O3, TiO2 и P2O5. Результаты такого определения содержания Al2O3 обычно несколько выше данных, полученных прямым методом, поскольку в этом случае к содержанию Al2O3 приплюсовывается и содержание других элементов, выпадающих в осадок вместе с R2O3 в виде примеси. Кроме того, ошибки, допущенные при определении суммы полуторных оксидов, Fe2O3, TiO2 и P2O5 будут отражаться на величине Al2O3.
Пример расчета. Содержание полуторных оксидов равно 7,24%. Содержание Fe2O3 – 1,08%, TiO2 – 0,58%, P2O5 – 0,16%. Содержание Al2O3 по разности будет равно: 7,24 – (1,08 + 0,58 + 0,16) = 5,42%.
1.5.6. Определение кальция и магния комплексонометрическим методом
Определение кальция и магния проводят в фильтрате от полуторных оксидов. Для этого берут две аликвоты. В одной определяют содержание кальция, в другой – сумму кальция и магния, количество магния находят по разности между вторым и первым определениями.
1.5.6.1. Определение кальция
Ход анализа. Из фильтрата после выделения полуторных оксидов отбирают пипеткой 25-50 мл и переносят в коническую колбу на 250 мл и доводят дистиллированной водой до 100 мл. Прибавляют 2-3 капли 1 % раствора Na2S и 1-2 мл 5 % раствора гидроксиламина, 15 мл 2 н. раствора NaOH (рН раствора становится около 13), перемешивают, вносят на кончике шпателя сухой порошок индикатора флуорексона и медленно титруют при постоянном помешивании 0,01 М раствором трилона Б до перехода окраски из зелено-оранжевой с сильной флюоресценцией в пурпурно-розовую с очень заметным понижением флюоресценции. Вместо флуорексона в качестве индикатора можно использовать мурексид в смеси с NaCl. Титрование ведут до перехода розовой окраски раствора в фиолетовую. Титрование рекомендуется проводить в присутствии перетитрованной пробы. Содержание СаО находят по формуле:
где а – количество трилона Б пошедшее на титрование, мл; М – молярность трилона Б; V0 – общий объем фильтрата от кремниевой кислоты, мл;V1 – общий объем фильтрата от полуторных оксидов, мл; Vал1 – объем фильтрата от кремниевой кислоты взятый для осаждения полуторных оксидов, мл; Vал2 – объем фильтрата от полуторных оксидов взятый для определения кальция, мл; 0,05608 – г/ммоль СаО; 100 – коэффициент пересчета на 100 г почвы.
1.5.6.2. Определение суммы кальция и магния
Для определения магния в другой аликвотной части фильтрата от выделения полуторных оксидов трилоном Б титруют сумму Са + Mg в щелочной среде (рН 10) в присутствии индикатора хромогена черного Т. Индикатор образует с Са и Mg внутрикомплексное соединение, которое при титровании разрушается, а оставшиеся Са и Mg связываются трилоном Б в более прочный комплекс. При этом, вначале связывается Са, а затем Mg. Изменение окраски индикатора наступает в момент полного связывания Ca и Mg трилоном Б.
Ход анализа. В коническую колбу на 250 мл отбирают такое же количество фильтрата после выделения полуторных оксидов, как и на определение Са. Фильтрат в колбе разбавляют дистиллированной водой до 100 мл, прибавляют 1-2 мл 5 % раствора гидроксиламина, 2-3 капли 1 % раствора Na2S, приливают 10 мл хлоридноаммиачного буферного раствора с рН около 10,5 (70 г хлористого аммония и 570 мл аммиака разводят водой до 1 л), хорошо перемешивают. Затем прибавляют на кончике шпателя индикатор хромоген черный. Раствор окрашивается в розово-фиолетовый цвет. После этого титруют 0,01 М раствором трилона Б сумму кальция и магния до перехода окраски раствора в четкую сине-голубую без розового оттенка. Переход окраски в эквивалентной точке очень отчетливый. Из количества миллилитров трилона Б, пошедшего на титрование суммы Са и Mg, вычитают количество мл трилона Б, пошедшее на титрование одного кальция и по разности вычисляют количество магния в пробе почвы.
где а2 – объем трилона Б пошедший на титрование суммы кальция и магния, мл; а1 – объем трилона Б пошедший на титрование кальция, мл; V0 – общий объем фильтрата от кремниевой кислоты, мл; V1 – общий объем фильтрата от полуторных оксидов, мл; Vал1 – объем фильтрата от кремниевой кислоты взятый для осаждения полуторных оксидов, мл; Vал2 – объем фильтрата от полуторных оксидов взятый для определения кальция, мл; 0,04032 – г/ммоль MgО; 100 – коэффициент пересчета на 100 г почвы.
Пример расчета. Навеска почвы, взятая для спекания равна 1,0224 г. Объем фильтрата от кремниевой кислоты составил 250 мл, из него для выделения полуторных оксидов взято 50 мл. Объем фильтрата от полуторных оксидов составил 200 мл. Для определения кальция и суммы кальция и магния взято по 50 мл фильтрата от полуторных оксидов. На титрование кальция пошло 0,9 мл 0,01 М трилона Б, на сумму кальция и магния – 1,5 мл.
Содержание СаО и MgO равно: