Лабораторна робота № 11

Тема: якісне визначення різноманітних форм гумусу в ґрунті.

Мета: навчитись за допомогою хімічних реактивів визначити якісний склад гумусу

Обладнання: фарфорова ступка, технічні терези, колби, лієчки, паперові фільтри, дистильована вода, хімічні реактиви, бюретка.

У складі органічних речовин грунту можна виділити:

1. Майже нерозкладені або слабо розкладені переважно рослинні рештки.

2. Дуже змінені рослинні рештки, походження яких можна визначити лише у мікроскоп.

3. Складні органічні сполуки, що утворюють гумус.

Хід роботи

1. Із зразка ґрунту на технічних терезах беруть наважку 50г та роз­тирають у фарфоровій ступці й переносять в конічну колбу об’ємом 250 мл.

2. В колбу додають 100 мл дистильованої води, вміст збовтують, да­ють відстоятися 3-4 хв, знову збовтують і відстоюють.

3. Розчин через лієчку з фільтром відфільтровують в колбу об'ємом 100 см³.

Одержана рідина має блідо-жовтий колір і являє собою водяну витяжку водорозчинних речовин ґрунту.

4. В колбу об'ємом 100 см³ наливають 20 см³ водяної витяжки, дода­ють 1 см³ 50% розчину сірчаної кислоти. В таку ж колбу наливають 20 см³ дистильованої води й теж додають 1 см³ розчину сірчаної кислоти.

5. В колбу з дистильованою водою додають із бюретки розчин мар­ганцевокислого калію (перманганат калію) до появи чіткого рожевого забар­влення. Кількість витраченого КМ_nО₄ заміряють.

6. Потім в колбу з водяною витяжкою по краплинах теж додають перманганат калію. Перші порціі не зафарбовують розчин, бо йдуть на окис­лення водорозчинних органічних речовин :

^{4KMnО4 + 5С + 6H2SО4 = 5CО2 + K2SO4 + 4MnSО4 + 6Н2О.}

Поступово ця реакція закінчується й розчин починає зафарбовуватись Необхідно одержати такий же відтінок, як і в колбі з дистильованою во­дою. Вимірюємо кількість витраченого КМnО₄.

7. Різниця кількості марганцевокислого калію, затраченого на зафарбовування однакових об'ємів водяної витяжки та дистильованої води, буде характеризувати кількість водорозчинних форм ґрунтового гумусу.

8. Готують однонормальний розчин їдкого натру (NaOH).

9. Готують лужну витяжку із ґрунту. Для цього залишки ґрунту на фільтрі від водяної витяжки поміщають в колбу й додають 100 см³ 1-нормального розчину NaOH. Колбу декілька раз взбовтують і відстоюють. Операція розчинення займає 20 хв..

10. Відстояний темно-бурий розчин відфільтровують через лієчку з фільтром в колбу об'ємом 100 мл.

11. 3см³ лужної витяжки переносимо у пробірку куди поступово доливають 2-3 см³ 10% розчину соляної кислоти. Через деякий час розчинні в лугах гумінові кислоти коагулюють у вигляді бурого осаду. По кіль­кості осаду можна судити про кількість гумінових кислот в аналізуючому зразку.

12. Чорна маса, що залишилась на фільтрі та в колбі у нерозчинному стані, являє собою гумін.

ВИСНОВОК: неоднакова розчинність в різноманітних реактивах основних складових гумусу ґрунту дає можливість розділити іх на групи.

1. Гумусові сполуки, розчинні у воді (фульвокислоти та їх солі).

2. Гумусові сполуки, розчинні у лугах ( гумінові кислоти та їх солі).

3. Гумусові сполуки, нерозчинні ні у воді, ні у лугах (гумін, або гумусове вугілля ).

ҐРУНТОВА ВОЛОГА І ВОДНІ ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТІВ

Вологість ґрунту – важлива морфологічна ознака. При описі ґрунту цю ознаку рекомендується вказувати першою або перед визначенням кольору ґрунту. Ступінь вологості впливає на колір, щільність і структуру ґрунту.

Розрізняють такі ступені вологості:

сухий ґрунт - не холодить руку, не порошить;

трохи вологий ґрунт - холодить руку, не порошить;

вологий ґрунт - зберігає форму, надану йому при стискуванні рукою;

сирий ґрунт - при стискуванні рукою виділяє краплинно-рідку вологу;

мокрий ґрунт - виділяє краплинно-рідку вологу без стискування (зі стінки ґрунтового розрізу).

Вода є одним з головних компонентів ґрунтів і одночасно необхідною умовою ґрунтоутворювальних процесів. Вода в ґрунті присутня в різній формі. По характеру стану ґрунтову воду можна підрозділити на хімічно зв'язану, сорбційно-зв'язану, вільну, а також воду, що знаходиться в пароподібному і твердому стані (у виді льоду).

В залежності від різноманітних форм ґрунтової води проявляються наступні водні властивості грунтів.

Водопідйомна властивість ґрунту обумовлена капілярним підняттям води. Висота підняття залежить від структурних особливостей грунтів, її гранулометричного складу, форми зерен, їх мінерального складу та іншого. Вивчаючи водопідйомну здатність в лабораторних умовах, для спрощення досліду часто порушують структуру ґрунту, порушуючи ґрунтові агрегати. В цьому випадку висота піднімання води в основному визначатися гранулометричним складом зразка. Нижче наводяться середні значення максимальної висоти капілярного підняття в деяких ґрунтах

В пісках з переважанням часток величиною В супісях

3 –1 мм –3,5 мм 12 см

1 мм – 0,25 мм 12 см – 35 см

0,25 мм - 0,05 мм 35 см – 120 см

Таким чином, із збільшенням дисперсності ґрунтів збільшується водопідйомна їх здатність. Розрахункова висота піднімання води для часток величиною 0,001 мм складає 75 м. Але в природі подібної висоти підняття не спостерігається. Максимальні відмічені в природних умовах значення висоти капілярного підняття рідко досягають 5 – 6 метрів, звичайно значно нижче. Це пояснюється тим, що в тонких капілярах плівкова вода перекриває простір, створюючи своєрідні пробки, що перешкоджають руху води по капілярах.

Швидкість підняття води по капілярах знаходиться в зворотній пропорційній залежності від його діаметру. Власне в більш грубозернистих ґрунтах вода піднімається швидше ніж в глинистих.

б) Водопроникність являє собою здатність ґрунту пропускати крізь себе воду. Величина водопроникності ґрунтів дуже мінлива і в значній мірі залежить від їх вологості. При надходженні води в ґрунт спочатку вона швидко поглинається в результаті утворення плівкової і капілярних форм ґрунтової води. В подальшому відбувається тільки процес просочування (фільтрації) води, в якому приймає участь лише гравітаційна вода.

в) Вологоємність ґрунту. Кількість води, що затримується ґрунтом називається вологоємністю. Повна вологоємність відповідає стану повного насичення ґрунту водою, коли всі пори, як капілярні так і більш крупні, заповнені водою. Поняттю капілярної вологоємності відповідає стан насичення водою всіх капілярів ґрунту. Польовою вологоємністю називається кількість води, що утримуються ґрунтом під час промочування її зверху при умові глибокого розташування ґрунтових вод. Величина польової вологоємності являє собою найбільшу кількість плівково - підвішеної форми води. Найменшою вологоємністю називають вміст в ґрунті плівкової води.