2.2.2.6. Определение гидролитической кислотности по Каппену

Гидролитическая кислотность, или общая потенциальная кислотность, характеризует условное общее количество кислотных компонентов почвы. Гидролитическая кислотность включает ионы Н⁺ и Al³⁺, обусловливающие обменную кислотность, и те компоненты, которые связаны с переменными (рН-зависимыми) зарядами ППК. По Л.А. Воробьевой к компонентам, обусловливающим рН-зависимую кислотность, относятся различные AlOH-полимеры, аллофаноподобные вещества, закрепленные на внешних и внутренних поверхностях почвенных минералов, функциональные группы органических соединений и др.

Определение гидролитической кислотности основано на том, что при взаимодействии 1 н. раствора СН₃СОONa имеющего рН 8,2 с почвой при соотношении 1 : 2,5 (для торфяных и других органогенных горизонтов используется соотношение почва : раствор 1 : 25 или 1 : 150) образуется уксусная кислота, которая оттитровывается щелочью:

Ход анализа. На технических весах отвешивают 20 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с диаметром отверстий 1 мм, и высыпают в колбу объемом 200 мл. К почве приливают 50 мл 1,0 н. раствора СН₃СОONa и взбалтывают содержимое колбы в течение 1 ч. Часовое взбалтывание можно заменить пятиминутным взбалтыванием рукой с последующим отстаиванием суспензии в течение суток.

Суспензию отфильтровывают через сухой складчатый фильтр. Перед фильтрованием жидкость хорошо взбалтывают, чтобы перенести почву на фильтр. Если фильтрат окажется мутным, его следует снова профильтровать через тот же фильтр. Отбирают пипеткой 25 мл прозрачного фильтрата и переносят в коническую колбу на 100 мл. Прибавляют 1-2 капли фенолфталеина и титруют фильтрат 0,1 н. раствором NaOH до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

Гидролитическую кислотность вычисляют по формуле:

г де Н_Г – гидролитическая кислотность, мг-экв. на 100 г почвы; V₁ – количество раствора NaOH, пошедшее на титрование взятого объема фильтрата, мл; н. – нормальность NaOH; 100 – коэффициент пересчета на 100 г почвы; V₀ –общий объем фильтрата, мл; V₂ – объем фильтрата, взятый для титрования, мл; 1,75 – поправка на полноту вытеснения ионов водорода; m – навеска почвы, г.

Пример расчета. Для определения величины гидролитической кислотности к навеске воздушно-сухой почвы массой 20,0 г прилито 50 мл 1,0 н. раствора СН₃СООNa. После того как суспензия была отфильтрована, взято 25 мл фильтрата, на титрование которого пошло 2,2 мл 0,104 н. раствора NaOH. Величина гидролитической кислотности равна:

Реактивы.

1. 1н. раствор CH₃COONa с рН 8,2. 136 г CH₃COONa ∙ 3H₂O растворяют примерно в 500 мл дистиллированной воды, если нужно фильтруют и доводят раствор дистиллированной водой до 1 л. Переливают раствор в бутыль и проверяют рН. Для этого 20-25 мл раствора уксуснокислого натрия помещают в фарфоровую чашку и прибавляют каплю фенолфталеина. Если раствор окрасится в слабо-розовый цвет, он пригоден для работы. При отсутствии окраски титруют его 0,1 н. раствором NaOH и на основании этого титрования добавляют в раствор необходимое количество щелочи. При интенсивно красной окраске титруют раствор уксуснокислого натрия 0,1 н. раствором HCl до слабо-розовой окраски и добавляют в раствор необходимое количество кислоты, чтобы довести рН до 8,2. Раствор уксуснокислого натрия сохраняется плохо, поэтому его готовят непосредственно перед использованием.

2. 1%-ный раствор фенолфталеина. 1 г сухого реактива растворяют в 100 мл 60%-ного этилового спирта.

3. 60%-ный раствор этилового спирта. 60 мл 100%-ного или 63,2 мл 95%-ного этилового спирта доводят дистиллированной водой до объема 100 мл.

4. 0,1 н. раствор NaOH. Готовят из фиксанала или берут 4 г NaOH («х.ч.») и растворяют в дистиллированной воде без СО₂, после чего доводят дистиллированной водой до объема 1 л и тщательно перемешивают. Нормальность раствора NaOH устанавливают по раствору H₂SO₄, приготовленному из фиксанала или по перекристаллизованной янтарной кислоте.