3. Визначення гідролітичної кислотності грунту

Необхідне приладдя і реактиви: терези і важки, широко­горла пляшка, лійка, штатив з тримачами, стакан, колба, мірна піпетка на 50 мл, 1 н. оцтовокислий натрій, 0,1 н. їдкий натр (титрований), фенолфталеїн.

Гідролітична кислотність — це потенціальна кислотність, яка виявляється при взаємодії грунту з розчином гідролітично лужної солі. При цій взаємодії відбувається повніша дисоціація іоногенних груп, в результаті чого в дифузному шарі з'являється велика кількість обмінного водню. Іоногенні групи потім і витісняються катіонами гідролітично лужної солі. Крім них, звичайно, витіс­няються і ті катіони, які здатні до обміну і при кислій, і при ней­тральній реакціях. Тому гідролітична кислотність, як правило, вища від інших видів ґрунтової кислотності.

Схематично реакцію утворення гідролітичної кислотності можна зобразити так:

(Грунт) Н₂ + 2СН₃СООNa = (Грунт)  Na + 2СН₃СООН,

де Н — іони водню, які витісняються катіонами нейтральних солей і беруть участь в утворенні обмінної кислотності; Н₂ — іони водню, здатні до обміну тільки при лужній реакції.

Хід роботи

1. Взяти наважку 40 г повітряносухого грунту, просіяного крізь сито з діаметром отворів 1 мм.

2. Висипати грунт у пляшку і залити 100 мл 1 н. розчину CН₃COONa.

3. Збовтувати вміст пляшки протягом години або відстоювати суспензію 24 год.

4. Профільтрувати цю суспензію. Перед фільтруванням ще раз добре збовтати її і зразу перенести грунт на фільтр. Якщо фільтрат буде каламутний, то пропустити його ще раз крізь той самий фільтр з грунтом.

5. Мірною піпеткою взяти 50 мл фільтрату і перенести в стакан.

6. Долити в стакан 3-4 краплі фенолфталеїну і титрувати розчин 0,1 н. розчином NaOH до блідо-рожевого забарвлення.

7. Обчислити гідролітичну кислотність за формулою:

Н = а  5  1,75  0,1,

де а — кількість 0,1 н. лугу, витраченого на титрування, у мл; 5 — множник для обчислення результатів на 100 г грунту; 1,75 — коефіцієнт, який вводять для поправки на неповне витіснення іонів водню при одноразовій обробці грунту розчином оцтовокисло­го натрію. Встановлено, що дійсна величина гідролітичної кислот­ності в середньому в 1,75 раза (від 1,5 до 2) більша, ніж величина, одержана при одноразовій обробці грунту описаним вище способом; 0,1 — знаменник, введений для перерахунку кількості іонів водню, в мг-екв.

Форма запису результатів

Наважка у г	Кількість лугу, витраченого на титрування, у мл	Нормальність лугу (титр)	Гідролітична кислотність на 100 г грунту у мг-екв

Тлумачення результатів визначення. Ве­личина гідролітичної кислотності широко використовується в різ­них агровиробничих розрахунках. Так, зокрема, її використовують для обчислення ступеня насиченості грунту основами і для обчис­лення дози вапна, що вносять у грунт під час вапнування.

Обчислення ступеня насиченості грунту основами. Ступінь насиченості грунту основами — важливий показник, який свідчить про відносну його кислотність, або, іншими словами, про відносний вміст в ньому увібраних катіонів водню. Ступінь насиченості вираховують як відношення суми увібраних основ до суми увібраних основ і іонів водню, яка відома нам по гідролітичній кислотності.

Якщо гідролітичну кислотність позначити через Н, а суму уві­браних основ через S, то ступінь насиченості можна виразити так:

V = (S/S + H) 100,

де V — ступінь насиченості.

У ґрунтознавстві нерідко поряд з терміном ступінь насиченості вживають і таке поняття, як ступінь ненасиченості основами. Цей показник, суть якого аналогічна ступеневі насиченості, і є відно­шенням кількості увібраних іонів водню до суми увібраного водню й увібраних основ.

Очевидно, якщо ступінь насиченості грунту дорівнюватиме, припустимо, 70%, то ступінь ненасиченості — 30%. Очевидно також, що за ступенем насиченості ми можемо судити про ступінь ненасиченості основами і навпаки.

Ступінь насиченості грунтів основами допомагає робити висно­вок про потребу грунтів у вапнуванні і доповнює дані визначення кислотності. Вважають, що найбільше потребують вапнування грунти, які мають ступінь насиченості, менший 55%; грунти з сту­пенем насиченості 55-70% мають середню потребу в вапнуванні, а грунти з ступенем насиченості основами 70-75%, як правило, вапнування не потребують. Проте слід враховувати, що це тільки один показник. Але для розв'язання питання про необхідність вапнування грунту треба знати ще рН сольової витяжки і механіч­ний склад грунту.

Обчислення доз вапна за гідролітичною кислотністю. Для повної нейтралізації грунту на кожний міліграм-еквівалент водню необхідно внести 1,5 т вапна на 1 га, бо кожний міліграм-еквівалент у 100 г грунту відповідає 0,05 г вуглекислого кальцію, а вага орного шару (при середній об'ємній вазі 1,5 г/см³) становить 3000 т.

Таким чином, для визначення повної дози вапна, потрібної для нейтралізації грунту орного шару, необхідно значення гідролітич­ної кислотності, виражене в міліграм-еквівалентах на 100 г грунту, помножити на 1,5:

x = Н  1,5,

де х - доза вапна на 1 га, Н - кількість водню на 100 г грунту у мг-екв; 1,5 - кількість вапна, необхідна для нейтралізації 1 мг-екв.

Таблиця 6

Сівозміни	Механічний склад грунту	рН
		4,5 і нижче	4,6	4,8	5,0	5,2	5,4-5,5	понад 5,5
З низьким % льону, картоплі (культур, які погано реагують на надлишок вапна)	Супіщані грунти і легкі суглинки	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	2,0	Не вносити
	Середні суглинки	6,0	5,5	5,0	4,5	4,0	3,0
	Важкі суглинки	8,0	7,5	6,5	5,5	5,0	4,5
З високим % льону, картоплі (культур, які погано реагують на надлишок вапна)	Супіщані грунти і легкі суглинки	2,5	2,0	2,0	1,5	-	-	Не вносити
	Середні суглинки	3,5	3,0	3,0	2,5	-	-
	Важкі суглинки	5,0	4,5	4,0	3,5	-	-

1 Універсальний індикатор готують так. У 50 мл абсолютного етилового спирту розчиняють (у г): фенолфталеїну — 0,01, метилу червоного — 0,02, диметиламінобензолу — 0,03, бромтимолу синього — 0,04, тимолу синього - 0,05. До розчину додають кілька крапель 1,0 н. розчину їдкого натру для одержання жовтого забарвлення індикатора.

2 1 н. розчин КС1 готують так: відважують 75 г солі КС1, розчиняють її в 500 мл дистильованої води, фільтрують у мірний циліндр місткістю 1 л і доливають водою до мітки.

1 Для загального міркування про кислотність цілком досить визначення рН з точністю до 0,5.