Л.А. Воробьёва - Химический анализ почв (1114635), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Поуменьшению концентрации ионов С0 3 2 ~ после взаимодействия спочвой получают представление о ЕКО почвы.Для определения ЕКО в засоленных, содержащих гипс, карбонатных почвах используют так называемый реактив Пфеффера — 0,1 М раствор NH4C1 в 70%-ном этиловом спирте. Спиртуменьшает растворимость кальцита и гипса, кальций которых,переходя в раствор, препятствует вытеснению обменных оснований из ППК. При проведении анализа навеску почвы обрабатывают реактивом Пфеффера. Количество NH 4 , сорбированное почвой и эквивалентное емкости катионного обмена, устанавливаютпо разности между содержанием аммонийного иона в растворе дои после обработки почвы раствором NH4C1. Н.И. Беляева (1967)аммонийный ион предлагает определять титрованием 0,1 н.
NaOHпосле добавления к титруемому раствору формальдегида:4NHJ+ 6СН 2 0 = (CH2)6N4 + 4Н+ + 6Н 2 0.Количество выделившихся в процессе реакции ионов Н + эквивалентно количеству ионов NHJ.Однако чаще при определении ЕКО катион-вытеснитель посленасыщения им ППК извлекают и затем проводят его количественное определение. Чтобы ускорить извлечение катиона-вытеснителя из ППК, рационально использовать растворы, в составкоторых входят компоненты, образующие с катионом-вытеснителем труднорастворимые или устойчивые комплексные соединения.
В этих случаях равновесие сдвигается в сторону удалениякатиона-вытеснителя из ППК. В частности, во многих методахдля извлечения из ППК бария, используемого в качестве катиона-вытеснителя, применяют растворы, в состав которых входитсульфат-ион.В России широко используют варианты метода, предложенного Е.В. Бобко и Д.Л.
Аскинази. Вариант этого метода, разработанный Центральным институтом агрохимического обслуживания (ЦИНАО), утвержден в качестве ГОСТа. Разработаны методы для анализа некарбонатных и карбонатных гипссодержащих изасоленных почв.При определении ЕКО некарбонатных почв навеску обрабатывают забуференным до рН 6,5 раствором, содержащим ВаС12 иВа(СН3СОО)2 Обработку навески проводят до полного вытеснения из ППК обменных катионов и насыщения его Ва2+. Еслианализируют кислые почвы, насыщение ППК барием проводят дотех пор, пока рН фильтрата не будет равен исходному значению —2436,5.
Избыток насыщающего раствора, содержащего Ва2+, удаляютоднократным промыванием водой. Затем фильтр с почвой переносят в колбу, добавляют строго отмеренный объем титрованного раствора H 2 S0 4 и содержимое колбы взбалтывают. В связи стем, что продукт взаимодействия сульфат-иона с барием труднорастворим, однократная обработка насыщенной барием навескипочвы раствором серной кислоты позволяет практически полностью вытеснить Ва2+ из ППК.
Количество вытесненного из ППКбария и, следовательно, емкость катионного обмена находят поразности между количеством миллимолей эквивалентов добавленной к почве H 2 S0 4 и количеством миллимолей эквивалентовкислоты, оставшимся после взаимодействия с почвой.В том случае, если анализируют почвы, содержащие труднорастворимые карбонаты и гипс, их предварительно удаляют, обрабатывая навеску почвы 0,05 М раствором НС1 до исчезновенияреакции на кальций. При анализе почв с высоким содержаниемкарбонатов их предварительно разрушают раствором с более высокой концентрацией НС1.
Концентрация НС1, рекомендуемаяразными исследователями для разрушения карбонатов, варьирует от 0,2 до 1 моль/л. Кислоту добавляют до прекращения вскипания и для завершения реакции навеску почвы выдерживают скислотой в течение нескольких часов. Затем ее обрабатывают0,05 М НС1 до потери реакции на кальций и проводят анализ также, как и при определении ЕКО в некарбонатных почвах.Оригинальный подход к определению ЕКО применил Р.Х. Айдинян.
Метод пригоден для любых почв независимо от их свойств.При этом карбонаты, гипс, легкорастворимые соли предварительноне удаляют.При проведении анализа навеску почвы многократно обрабатывают раствором хлорида бария. Барий входит в ППК и, взаимодействуя с почвенными компонентами, выпадает в осадок ввиде труднорастворимых карбонатов и сульфатов.
Затем фильтр спочвой переносят в колбу, приливают строго отмеренный объем0,02 н. водно-ацетонового раствора Na 2 S0 4 , в котором не растворяются сульфаты и карбонаты бария, а обменный Ва2+ нацеловытесняется из ППК, образуя труднорастворимый сульфат. В растворе определяют избыток сульфат-ионов любым подходящимдля этой цели методом. По количеству сульфат-иона, связанногос барием, рассчитывают количество обменного бария и величинуЕКО. Р.Х. Айдинян рекомендует проводить определение S04~методом осадительного титрования с индикатором нитхромазо.Метод не нашел широкого применения из-за необходимости использования ацетона — токсичного и легковоспламеняющегосявещества.24410.3.2.3.
Методика определения ЕКОст по Бобко-Аскиназив модификации АлешинаНавеску почвы, пропущенной через сито с отверстиями диаметром 1мм, массой 2,5—Юг помещают в химический стаканвместимостью 100—150 мл. Если почва содержит карбонаты и гипс,навеску несколько раз обрабатывают 0,05 М раствором НС1, перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой и декантируя надосадочную жидкость на фильтр по палочке. Обработкуповторяют до потери реакции фильтрата на кальций.
С этой целью несколько миллилитров фильтрата собирают в пробирку,добавляют гидроксиламин, диэтилдитиокарбамат натрия (на кончике шпателя или ланцета), хлоридно-аммиачный буферный раствор и эриохром черный. Содержимое пробирки перемешиваюти, если раствор в пробирке приобретает сине-голубую окраску,обработку навески кислотой прекращают, если окраска становится розовой или фиолетовой — обработку навески НС1 продолжают. В тех случаях, когда анализируют почвы с высоким содержанием карбонатов, навеску почвы предварительно до прекращения вскипания обрабатывают 0,2 М НС1.После удаления карбонатов и гипса, а при анализе почв, несодержащих карбонатов и гипса, к навеске почвы добавляют 20—25 мл буферного раствора, содержащего хлорид и ацетат бария,содержимое стакана перемешивают и по стекляной палочке переносят на фильтр методом декантации. Обработку почвы повторяют многократно, приливая в стакан такой объем раствора, который полностью можно перенести на фильтр.
На фильтр каждую последующую порцию раствора переносят после того, какполностью профильтруется предыдущая. Обработку почвы раствором бариевых солей проводят до полного вытеснения из ППКобменных катионов. Обычно на эту процедуру требуется 300—400 мл раствора. При анализе почв, не насыщенных основаниями, обработку навески почвы повторяют до тех пор, пока рНфильтрата не перестанет отличаться от рН исходного растворабариевых солей (6,5).По окончании насыщения барием почва должна быть полностью перенесена на фильтр.
Избыток бариевых солей, механически задержанных почвой, удаляют, тщательно промывая верхнюю часть воронки и навеску дистиллированной водой до потери реакции на хлорид-ион (проба с нитратом серебра). Если припромывании в трубке воронки фильтрат станет мутным от почвенных коллоидов, почву промывают 88—96%-ным спиртом.Поглощенный почвой Ва2+ может быть вытеснен из ППК0,05—1 н. раствором НС1 и затем определен гравиметрическимили другим подходящим методом. Однако более удобно245вытеснять барий из ППК раствором серной кислоты (вариантметода ЦИНАО).Фильтр на воронке оставляют на ночь для подсушивания,затем его помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл. Вколбу из бюретки приливают 100 мл титрованного 0,05 н.
раствора H 2 S0 4 , в течение 5 мин содержимое колбы круговыми движениями взбалтывают и фильтруют через плотный фильтр.Аликвоту (25 мл) фильтрата переносят в коническую колбу вместимостью 100—150 мл и титруют 0,05 н. раствором NaOH. Параллельно проводят контрольное титрование 25 мл 0,05 н. раствораH 2 S0 4 , используемого для вытеснения из почвы Ва2+. Расчет стандартной емкости катионного обмена проводят по уравнению:ЕКОст ммоль(+)/100 г почвы =(^1-^)н.К 0 100JTрA>у талWгде Ут — аликвота анализируемого раствора, мл; V2 и V\ — объемраствора NaOH, пошедший соответственно на титрование аликвоты анализируемого раствора и равного ей объема исходного0,05 н. раствора H 2 S0 4 , мл; н. — молярная концентрация эквивалентов NaOH, ммоль/мл; К0 — общий объем добавленной к почве 0,05 н. H 2 S0 4 ; т — масса навески почвы, г; KW — множительдля выражения результата анализа на высушенную почву.Реагенты:Забуференный 0,1 н. раствор ВаС12 и Ва(СН3СОО)2 с рН 6,5.Навески 6,1 г ВаС12-2Н20 и 6,4 г Ва(СН3СОО)2 помещают в мерную колбу вместимостью 1 л и растворяют в дистиллированнойводе.
Объем жидкости в колбе доводят дистиллированной водойдо метки. Полученный раствор должен иметь рН 6,5.Форма записи результатов№Навескапробы почвы, г175Объем H2S04Объем NaOH, пошедшийнана титрованиедобавленный взятый для титрованиетитрованияк почвеH 2 S0 41002525,0аликвотыфильтратаЕКОяммоль(+)/100 г почвы19,024,010.3.3. Определение суммы обменных основанийпо Каппену-ГильковицуДля быстрой оценки суммы обменных оснований может бытьиспользован метод Каппена— Гильковица.
В этом случае навескупочвы взбалтывают со строго отмеренным объемом титрованного 0,1 н. раствора НС1, суспензию фильтруют, аликвоту фильтра246та титруют 0,1 н. раствором NaOH. Сумму обменных основанийнаходят по разности между количеством Н + в исходном раствореНС1 и количеством Н + , оставшемся в растворе после взаимодействия с почвой. Расчет суммы обменных оснований проводят поуравнению, приведенному в разделе 10.3.2.3.Применение метода основано на допущениях, что при однократной обработке почвы 0,1 М раствором соляной кислоты ионыН + вытесняют из ППК все обменные основания и не разрушаютППК. Метод не используют, когда необходима точная оценкасуммы обменных оснований.10.4.
Методы определения составаобменных основанийВеличина емкости катионного обмена не дает полного представления о катионообменных свойствах почв. Свойства почв будутразными в зависимости от доли, которую составляет тот или инойобменный катион от ЕКО или от суммы обменных оснований.Поэтому значительно чаще, чем ЕКО, определяют состав обменных оснований. Обменные катионы вытесняют из ППК растворами солей так же, как и при определении ЕКО. Чаще другихиспользуют хлориды и ацетаты.
Концентрация солей в растворах, используемых для вытеснения обменных оснований, какправило, составляет 0,1—1 моль/л. Легкорастворимые соли, гипс,карбонаты мешают определению обменных оснований. Разработаны варианты методов для определения обменных оснований внезасоленных, засоленных, карбонатных и гипссодержащих почвах. Даже для анализа незасоленных почв предложены разныеварианты методов определения обменных оснований в почвах,не насыщенных и насыщенных основаниями.10.4.1. Методы определения обменных основанийв некарбонатных незасоленных почвахПри анализе некарбонатных незасоленных почв обменныеоснования вытесняют из ППК, обрабатывая навеску почвы растворами солей — хлоридов или ацетатов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
