Кислотность торфа.
Кислотность – одна из важнейших характеристик торфа, она играет большую роль при изучении его природных особенностей генезиса, во многом определяет интенсивность микробиологической деятельности торфообразовательного процесса и в последующем при различных направлениях использования торфяных месторождений.
Кислотность относится к одной из основных агрохимических характеристик торфа: повышенная отрицательно воздействует на сельскохозяйственные растения, культивируемые на торфяниках или на полях, удобренных торфом. При использовании торфа на подстилку кислотность определяет её антисептические свойства. По кислотности можно судить о степени насыщенности поглощающего комплекса кальцием, а следовательно, определять потребность внесения и необходимое количество извести, она является диагностическим признаком типовой принадлежности торфа.
Кислотность торфа обусловлена наличием свободных кислот (уксусной, муравьиной, щавелевой и др.). Чем больше в торфе свободных кислот, тем выше его кислотность. В верховых торфах свободных кислот больше, чем в низинных. Поэтому кислотность последних меньше. Большое содержание катионов в этих торфах способствует образованию солей (гуматов и др.). Кислотность торфа оценивается активностью ионов водорода (αн+) или их концентрацией (сн+) в среде (воде):
, (3.1)
где f – коэффициент активности, величина которого для разных ионов различна.
Так как кислотность выражать активностью ионов водорода неудобно, то для характеристики активности ионов водорода в растворе вводят водородный показатель рН=-lgαн+. Для нейтральной реакции рН = 7. Если рН <7, то раствор является кислым. У щелочных растворов рН >7. Торф является кислым соединением, так как почти всегда рН < 7.
Различают активную (актуальную) и потенциальную (скрытую) формы кислотности, последнюю ещё разделяют на обменную и гидролитическую.
Метод определения рН.
Определение активной и обменной кислотности торфа.
Применяются несколько методов измерения кислотности растворов: объемный, калориметрический и электрометрический. Объемный метод основа на нейтрализации раствора щелочью определенной концентрации. Калориметрическое определение кислотности основано на свойстве кислотно-основных индикаторов изменять свою окраску в зависимости от концентрации ионов водорода в растворе. Определение проводят сравнением окраски с эталоном, в качестве которого используют окрашенный раствор буферной смеси, имитирующий раствор минеральной соли или окрашенную пленку. Выбор индикатора проводят путем ориентировочного определения рН испытуемого раствора универсальным индикатором. В агрохимической практике этот принцип определения рН называется методом Н.И.Алямовского.
В настоящее время наибольшее распространение получил электрометрический (потенциометрический) метод определения кислотности торфа. Потенциометрическое определение рН сводится к измерению электродвижущей силы элемента, состоящего из двух полуэлементов: индикаторного (основного) электрода и электрода сравнения. Применяются водородный, хингидронный и стеклянный электроды. Чаще при измерении рН используется стеклянный в паре с электродом сравнения (каломельным или хлорсеребряным). Этим методом можно определить рН в мутных, окрашенных вытяжках и суспензиях.
Стеклянный электрод (рис 3.1) представляет собой стеклянную трубочку, заканчивающуюся тонкостенной сферой диаметром 1,0-1,5 см. Стенки сферы являются полупроницаемой мембраной. Внутренняя полость электрода заполняется стандартным раствором (внизу кристаллики AgCl, а сверху раствор HCl с известной концентрацией ионов водорода сн+), в который помещен чаще всего хлорсеребряный или хингидронный электрод.
Рис 3.1 Схема стеклянного электрода: 1 – шарик из электродного стекла; 2 – раствор контактный; 3 – контактный электрод; 4 – корпус; 5 – выводной провод; 6 – кабельный наконечник.
Непосредственно измерить рН с помощью стеклянного, как и любого другого, электрода трудно. Обычно используют для этого дополнительный электрод - сравнения, или каломельный, представляющий собой стеклянную пробирку, в которую заливается ртуть, вводится проволочка платины. Сверху также помещается раствор ртути или каломель (Hg2Cl2) и насыщенный раствор KCl.
