Определение емкости катионного обмена в солонцеватых почвах по методу Антипова-Каратаева и Мамаевой.

Принцип метода. Метод основан на насыщении почвы натрием.

2Na

(ПК)Ca + 4NaCl = (ПК)6Na + СаСl₂ + МgСl₂

Mg

Далее поглощенный натрий вытесняется из ПК насыщенным раствором гипса, часть Са гипса расходуется:

(ПК)6Na + 4Са²⁺ = (ПК)3Са + Са²⁺ +6 Na⁺.

Определив содержание Са в исходном растворе гипса и в растворе после взаимодействия его с почвой, находим трилонометрически Са ПК, т.е. емкость катионного обмена почвы.

Ход анализа.

1) 5г почвы помещают в стаканчик емк. 50-100 мл и декантируют 0,5н NaCl (малыми порциями) через складчатый фильтр (с белой лентой) в мерную колбу на 500 мл (в конце делают пробу на полноту вытеснения катионов по Са²⁺: 2-3мл фильтрата из-под воронки + 3 капли хромогена черного в присутствии хлор – аммиачного буфера).

2) После полного насыщения почвы натрием ее из стакана полностью переносят на фильтр, 1-2 раза промывают водой, фильтр с почвой подсушивают на воздухе, затем в термостате (при температуре не выше 50⁰С).

3) Затем почву с фильтром помещают в коническую колбу емк. 250 мл, добавляют 200 мл титрованного гипса, встряхивают несколько раз от руки и оставляют на 24-48 часов.

4) Раствор отфильтровывают через плотный беззольный фильтр. В фильтрате определяют Са трилонометрически: 20 мл воды + 20 мл титрованного (исходного) раствора гипса берут в коническую колбу на 250 мл + 0,5н СН₃СООН (до создания кислой реакции – рН 5,6) + 2 мл 1% Na₂S + 5 капель 1% гидроксиламина + 5мл хлоридно-аммиачного буфера (рН должен стать 10) + 10-15 капель хромогена черного и титруют 0,01-0,05н Трилоном Б до перехода вино-красной окраски в синюю, записывают результат титрования (а).

Аналогично берут 20 мл фильтрата + 20 мл воды и все другие реактивы на Са, титруют и записывают результат этого титрования (б).

Е м∙экв/на 100г почвы = (а-б)100 ∙ N_трБ ∙ К_трБ ∙ V₀

н ∙ V₁

а – объем Трилона Б, пошедший на титрование исходного раствора гипса, мл;

б – объем Трилона Б, пошедший на титрование анализируемого фильтрата, мл;

N _трБ – нормальность Трилона Б;

К _трБ – поправка к титру Трилона Б;

V₀ – начальный объем, мл;

V₁ – объем фильтра взятый для титрования, мл;

н –навеска почвы, г.

Реактивы:

1) 0,5н NaCl; 2) гипс насыщенный (титрованный); 3) дистиллированная вода; 4) универсальная индикаторная бумага; 5) хромоген черный (в капельнице); 6) 1% Na₂S; 7) 1% гидроксиламин (в капельнице); 8) 0,5н СН₃СООН; 9) хлоридно-аммиачный буфер; 10) фильтр плотный беззольный; 11) 0,05н трилон Б; 12) фильтр (с белой лентой) беззольный диаметром 10-12 см.

Посуда: 1) стаканчик (чашка) емк. 50-100 мл; 2) стеклянная палочка длиной 7-10 см; 3) мерная колба емк. 500 мл; 4) воронка диаметром 8-10 см; 5) коническая колба на 250 мл; 6) пипетка – капельница, пипетка на 20 мл, пипетка градуированная на 10 мл; 7) термостат; 8) пробирка на 20-30 мл.

Расчетный способ определения емкости катионного обмена почв.

Емкость катионного обмена (Е) – это сумма всех обменно-поглощенных катионов (Са²⁺, Мg²⁺, К⁺, Nа⁺, NН₄⁺, Н⁺, Аl³⁺ и др.) в поглощенном комплексе почвы. Поэтому емкость можно установить расчетным путем, если имеются данные катионного состава ПК, хотя бы главных обменных катионов (К).

Тогда Е=К, или Е=S+Н+Аl, где

S – сумма обменных оснований по Каппену-Гильковицу,

Н – обменно-поглощенный водород,

Аl – подвижный алюминий.

Например, если в 100г почвы содержится в обменно-поглощенном состоянии 10 м∙экв Са²⁺, 2 м∙экв Мg²⁺, 2 м∙экв NН₄⁺, 1 м∙экв Н⁺, 3 м∙экв Аl³⁺, то Е=10+2+2+1+3=18 м∙экв/100г почвы.