Л.А. Воробьёва - Химический анализ почв (1114635), страница 38
Текст из файла (страница 38)
При построении солевого профиля на оси ординат показывают глубинупочвенного профиля и анализируемых проб в сантиметрах, справа и слева от оси ординат на оси абсцисс показывают количествоэквивалентов ионов в ммоль(экв)/100 г почвы. Как правило, припостроении кривых распределения ионов в рамках солевого профиля на оси абсцисс за нуль принимают кривую распределенияпредшествующего иона. Это позволяет получить симметричноеотносительно оси ординат изображение солевого профиля.ГЛАВА 7ПОКАЗАТЕЛИ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИГРУППОВОГО (ФРАКЦИОННОГО) СОСТАВАСОЕДИНЕНИЙ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВВ ПОЧВАХИдентификация и количественное определение индивидуальных химических соединений, входящих в состав почв, не всегдаосуществимо в связи с тем, что трудно подобрать растворители, извлекающие из почвы конкретные соединения того или иного химического элемента. Поэтому часто определяют группы соединенийхимических элементов или групповой состав соединений химических элементов в почвах.
Группу рассматривают как совокупностьсходных по свойствам соединений. Как правило, в основе разделения соединений на группы лежат различия в их растворимости.Часто, особенно в англоязычной литературе, вместо термина «групповой состав» используют термин «фракционный состав», а выделение и количественное определение групп или фракций соединений химического элемента называют фракционированием.В то же время по отношению к гумусовым веществам в понятия групповой и фракционный состав вкладывают разное содержание. Д.С.
Орлов (1992) под группой веществ, входящих в состав гумуса, понимает совокупность родственных по строению исвойствам соединений, а фракцией в общей форме называет любую часть группы, отличающуюся от остальных частей той жегруппы по какому-либо условно выбранному признаку, например по форме связи с минеральными компонентами и т.п. Этотподход может быть использован и по отношению к минеральнымкомпонентам почв. При их исследовании иногда также бываетполезно рассматривать раздельно группы и фракции. Так, в группе аморфных соединений железа традиционно выделяют 2 фракции: железо, связанное с органическим веществом, и железо минеральных аморфных соединений.Несмотря на то что показатели группового состава соединений более общие (менее конкретны), чем показатели вещественного состава, они могут в некоторых случаях быть более информативными.
По Д.С.Орлову (1992), групповой состав соединений позволяет более четко выявить зональные и генетическиеособенности почв и их горизонтов, чем перечень индивидуаль174ных веществ. Это объясняется тем, что схожие по свойствам ивходящие в одну группу вещества участвуют в одних и тех жехимических процессах и их набор и содержание отражают специфику почвообразования.Таким образом, при решении определенного типа задач можноограничиться сведениями о групповом и фракционном составесоединений химических элементов в почвах. Результаты исследований группового состава используют при характеристике и обосновании приемов регулирования состояния химических элементов в почвах, для диагностики почв и решения других вопросов.Наиболее хорошо разработаны принципы определения и интерпретации группового и фракционного состава гумуса. Их описание приведено в ряде руководств (Орлов, Гришина.
Практикумпо химии гумуса, 1981).В практике исследования почв широко используют показатели группового и фракционного состава соединений железа, алюминия, фосфора и других элементов. При оценке группового состава соединений часто выделяют «водорастворимые» соединения, обменные ионы почвенного поглощающего комплекса игруппы соединений, входящие в состав твердых фаз почв.Однако принципы определения группового и фракционногосостава соединений химических элементов не всегда теоретически обоснованы, что во многих случаях затрудняет интерпретацию результатов анализов.В частности, неправомерно выделение группы так называемых водорастворимых соединений тех химических элементов, которые в почвенных условиях осаждаются в виде гидроксидов илидругих труднорастворимых соединений (Fe, Al, Mn, P).
Концентрация этих элементов в водных вытяжках обусловливается не содержанием легкорастворимых солей, а растворимостью труднорастворимых соединений и другими процессами. Количество элемента, извлекаемое из почвы, зависит, как показано в разделе 6.3.1,от применяемого при проведении анализа соотношения почвы иводы. Например, если добавить в почву легкорастворимую сольFeCl3, в результате гидролиза произойдет образование Fe(OH)3 иконцентрация железа в жидкой фазе системы будет обусловленане количеством внесенного в почву хлорида железа, а растворимостью в рассматриваемых условиях гидроксида железа.
Поэтому,если определяют количество химического элемента, переходящегов водную вытяжку, необходимо указать, при каком соотношениипочвы и воды вытяжку получали. Кроме того, полученный результат нужно интерпретировать с большой осторожностью в зависимости от свойств химического элемента; во многих случаях этотрезультат нельзя рассматривать как показатель количества легкорастворимых соединений химического элемента в почве.175Можно ожидать, что химические элементы, которые присутствуют в жидких фазах почвенных систем в виде катионов, входят в состав почвенного поглощающего комплекса в виде обменных катионов. Доля их в составе ППК будет зависеть от концентрации других катионов и от избирательности (селективности)почв по отношению к поглощению различных катионов или откоэффициентов селективности.Для вытеснения обменных катионов не рекомендуется применять растворы, включающие комплексообразующие компоненты.
Это относится к определению обменных катионов тех химических элементов, которые образуют с комплексообразующимиреагентами устойчивые комплексы, увеличивающие растворимостьтруднорастворимых соединений, в виде которых эти элементымогут присутствовать в почвах. В таких случаях результаты определения обменных катионов будут завышенными.B.C. Горбатов и Н.Г. Зырин (1987) экспериментально установили влияние ацетатных и аммонийных ионов на извлечениеиз почв цинка, свинца и кадмия. Обменные катионы тяжелыхметаллов авторы рекомендуют вытеснять из почв раствором нитрата кальция. Нитрат-ион образует малоустойчивые комплексы стяжелыми металлами и не оказывает влияние на их извлечениеиз почв.В практике исследования группового состава соединенийхимических элементов в почвах используют два подхода.
В одном случае каждую из групп соединений определяют из отдельной навески анализируемой почвы, в другом — группы соединений определяют путем последовательной обработки одной и тойже навески почвы экстрагирующими растворами, извлекающимииз навески почвы разные группы соединений.Каждый из этих подходов имеет свои достоинства и недостатки. При определении групп соединений в разных навескаханализируемой почвы результаты анализов могут показывать суммарное содержание нескольких групп соединений. Содержаниеконкретной группы соединений в этом случае находят по разности.
Однако в связи с недостаточной селективностью экстрагирующих реагентов по разности можно получить результат, имеющий отрицательный знак.При определении групп соединений химического элементаиз одной и той же навески каждый последующий экстрагирующий раствор воздействует на уже измененную предшествующими обработками навеску почвы. Эта предшествующая обработкаможет нарушать соотношения входящих в состав почвы соединений, в результате исследователь может не получить адекватногопредставления о групповом составе соединений химического элемента в почве.1767.1.
Показатели и методы определения групповогосостава соединений железаВ России при определении группового состава соединенийжелеза, как правило, применяют схему анализа почв, предложенную СВ. Зонном (Железо в почвах, 1982). Эта схема предусматривает оценку содержания железа силикатных и несиликатныхсоединений. В составе несиликатных соединений железа выделяют окристаллизованные и аморфные, в составе аморфных — минеральные и органические соединения. Для извлечения этих группсоединений железа используют методы Мера—Джексона (1960),Тамма (1934) и Баскомба (1968).В то же время при исследовании состояния железа используют и другие приемы.
Так, в составе органоминеральных соединений железа предлагается выделять 2 типа гидрокси-железистыхорганических комплексов по степени их полимеризованности. Сэтой целью железо извлекают из почв 0,1 н. раствором тетрабората натрия и 0,1 М раствором натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА).7.1.1. Железо жидких фаз почви обменные катионы железаВ жидких фазах почв железо может присутствовать в степениокисления +3 и +2. Их концентрация и соотношение зависят откислотно-основных и окислительно-восстановительных условий идругих факторов. И трех- и двухвалентное железо в жидких фазахпредставлено аква-, гидроксо- и более сложными комплекснымисоединениями с минеральными и органическими лигандами.Принято считать, что концентрация трехвалентного железа вжидких фазах почвенных систем ограничивается образованиемрастворением Fe(OH) 3 , а концентрация двухвалентного железа вотносительно широком диапазоне рН и ОВП может контролироваться образованием—растворением Fe3(OH)8.
Поэтому результаты определения железа в водных вытяжках нельзя рассматривать как характеризующие содержание хорошо растворимых соединений железа.Общую концентрацию железа в жидких фазах почвенныхсистем определяют главным образом атомно-абсорбционнымметодом. А раздельное определение Fe(III) и Fe(II) осуществляют фотометрическими методами с помощью ортофенантролинаили осос-дипиридила (см. раздел 5.7.2).В связи с тем что катионы Fe(II) и Fe(III) входят в составжидких фаз почв, железо может присутствовать в ППК в видеобменных катионов. Однако методы, позволяющие селективноопределять обменные катионы железа, практически отсутствуют.177Тем не менее в некоторых руководствах в качестве обменногорассматривают железо, извлекаемое из почв 1 М раствором ацетата аммония.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
