2.2.2. Визначення гранулометричного складу та основних показхників ґрунту

Агрохімічні показники та гранулометричний склад ґрунтів визначали за загальноприйнятими методиками, а саме: гумус – за Тюріним з використанням фотоколориметричного методу, рН сольове – потенціометрично (на рН-метрі), гранулометричний склад – методом піпетки[41].

Метод І. В. Тюріна заснований на окисленні органічної речовини ґрунту хромової кислотою до утворення вуглекислоти. Кількість кисню, витрачена на окислення органічного вуглецю, визначають за різницею між кількістю хромової кислоти, взятої для окислення, і кількістю її, залишилися невитраченим після окислення. Як окислювач застосовують 0,4 н. розчин K₂Cr₂O₇ в сірчаної кислоти, попередньо розведеної водою у співвідношенні 1:1.

Реакція окислення протікає по наступних рівнянь:

K₂Cr₂O₇ + 8H₂SO₄ = 2K₂SO₄ + 2Cr₂ (SO₄) ₃ + 8Н₂O + 3O₂,

ЗС + ЗО₂ = ЗСО₂.

Залишок хромової кислоти, не витраченою на окислення, відтитровують 0,1 н. розчином солі Мора з індикатором дифеніламіном або фенілантранілової кислотою. Титрування сіллю Мора, що представляє собою подвійну сіль сірчанокислого амонію і сірчанокислої закису заліза - (NH₄) 2SO₄ * FeSO₄ * 6Н₂O, йде за рівнянням

K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ + 6FeSO₄ = 7Н₂O + K₂SO₄ + Cr₂ (SO₄)₃ + SFe₂ (SO₄)₃.

Повнота окислення органічної речовини при дотриманні всіх умов методу, зазначених нижче, становить 85-90% величини окислення гумусу методом сухого спалювання по Густавсона. Застосування сірчанокислого срібла в якості каталізатора збільшує повноту окислення до 95%.

Найбільш точним методом визначення рН в розчинах є потенціометричний метод, заснований на вимірюванні електрорушійної сили елемента, що складається з електрода порівняння з відомою величиною потенціалу і індикаторного електрода, потенціал якого обумовлений концентрацією іонів водню в випробуваному розчині[42].

Потенціометричний метод визначення реакції (рН) грунтів зводиться до вимірювання електрорушійної сили (ЕРС), яка виникає при опусканні в грунтову суспензію (водну або сольову витяжку) двох різних електродів: вимірювального і електрода порівняння. Як електроди порівняння частіше використовують хлоросеребряние електроди, а в якості вимірювальних - скляні та мембранні електроди. Перевага скляних електродів полягає в тому, що на точність визначення не впливає наявність в розчині окислювачів, відновників, колоїдів, важких металів. Вимірювання можна проводити в широкому діапазоні значень рН.

Витяжку готують при взаємодії грунту з водою (водна) або 1 М розчином КCl (сольова) при відносно грунту до розчину 1: 2,5.

Хід аналізу. З підготовленого для аналізу зразка грунту беруть пробу масою 40 г, поміщають в конічну колбу місткістю 200 см3. До проби додають 100 см3 дистильованої води (водна витяжка) або 1 М розчину хлористого калію (реактив 1) і перемішують грунт з розчином протягом 1 хв на струшувачі або електромеханічної мешалке. Потім в отриманій суспензії визначають рН на рН-метрі-мілівольтметрі. Для цього після настройки приладу в стакан з суспензією грунту занурюють скляний електрод і сольовий контакт електрода порівняння і через 1,5 хв вимірюють рН.

Налаштування рН-метра проводять по буферним розчинам з рН 4,01; 6,86 і 9,18. Всі солі, що використовуються для цих цілей, повинні бути хімічно чистими. Приготування і зберігання зразкових буферних розчинів проводять так, щоб в них не потрапляла ні вуглекислота, ні аміак з повітря. Стандартні буферні розчини можна зберігати не більше 3 міс, а фосфатні - не більше 2.

Сольову витяжку використовують і для визначення обмінної кислотності і рухомого алюмінію, для чого суспензію залишають настоюватися протягом доби і фільтрують.

Реактиви: 1) 1,0 М розчин калію хлористого - 75 г КСl х. ч. або ч. д. а. розчиняють в дистильованої воді і доводять об'єм до 1000 см3 в мірній колбі. Отриманий розчин повинен мати рН 5,6-6. Якщо рН менше 5,6, то необхідне значення рН встановлюють додаванням до розчину 10% -ного КОН, а при рН> 6-10% -ного розчину НСl. Буферні розчини готують по ГОСТ 10170-62 і ГОСТ 210171-62 [43]

Піпеточний метод використовується для визначення гранулометричного складу глинистих ґрунтів в комбінації з ситовим. Цей метод заснований на поділі частинок ґрунту по швидкості їх падіння в спокійній воді.

Через певні проміжки часу піпеткою з суспензії ґрунту з різних глибин відбирають проби, які потім висушують і зважують.

До непрямих методів також відноситься і польовий метод Рутківського, який дає наближене уявлення про гранулометричному складі ґрунтів. В основу методу покладено:

різна швидкість падіння частинок у воді в залежності від їх розміру;

здатність глинистих частинок набухати у воді.

За допомогою методу Рутківського виділяють три основні фракції: глинисту, піщану і пилувату. У польових умовах на практиці цей метод доцільно застосовувати для визначення пісків пилуватих і супісків.

В особливу групу виділяють методи визначення розмірів частинок за допомогою ситових наборів. Вони займають проміжне положення між прямими і непрямими методами і широко використовуються в практиці самостійно або в комбінації з іншими методами [44].