Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

7064

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.11.2023
Размер:
958.47 Кб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

И.О. Митянин

ПОЧВОВЕДЕНИЕ С ОСНОВАМИ АГРОХИМИИ (ЧАСТЬ I ПОЧВОВЕДЕНИЕ)

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Почвоведение с основами агрохимии»

для обучающихся по направлению подготовки 35.03.10 Ландшафтная архитектура

Нижний Новгород

2022

1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

И.О. Митянин

ПОЧВОВЕДЕНИЕ С ОСНОВАМИ АГРОХИМИИ (ЧАСТЬ I ПОЧВОВЕДЕНИЕ)

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Почвоведение с основами агрохимии»

для обучающихся по направлению подготовки 35.03.10 Ландшафтная архитектура

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

2

УДК 631.4

Митянин И. О. Почвоведение с основами агрохимии (часть I Почвоведение) : учебно-методическое пособие / И. О. Митянин ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 66 с. : Текст : электронный.

Методические указания предназначены для студентов 2 курса очной формы обучения направления подготовки 35.03.10 «Ландшафтная архитектура». Даны рекомендации по выполнению лабораторных работ по разделу Почвоведение, приводятся описания наиболее простых и распространенных методов исследования физических свойств почвы, методы определения минералов и горных пород.

©И. О. Митянин, 2022

©ННГАСУ, 2022.

3

СОДЕРЖАНИЕ

 

Техника безопасности и основные требования при работе в

4

почвоведческих лабораториях………………………………………...

 

Задание 1. Изучение минералов………………………………………...

7

Задание 2. Изучение горных пород……………………………………..

21

Задание 3. Почвообразующие породы………………………………….

33

Задание 4. Подготовка почвенного образца к анализу………………

34

Задание 5. Определение механического состава почв полевым

34

методом……………………………………………………………………

 

Задание 6. Ситовой гранулометрический анализ………………………

36

Задание 7. Определение структурного состава почв…………………..

37

Задание 8. Определение водопрочности почвенной структуры в

39

спокойной воде по методу Н.Н.Никольского…………………………..

 

Задание 9. Определение содержания в почве гигроскопической воды

41

Задание 10. Определение капиллярной влагоемкости………………

42

Задание 11. Определение полной влагоемкости………………………

43

Задание 12. Определение плотности (удельного веса) почвы………

43

Задание 13. Определение плотности скелета почвы (объёмного веса)

45

Задание 14. Определение порозности (скважности) почв……………

46

Задание 15. Обобщение результатов изучения физических свойств

46

почвенного образца……………………………………………………….

 

Задание 16. Изучение морфологических признаков почв по

47

коробочным образцам………...…………………………………………

 

Задание 17. Почвы таежно-лесной зоны……………………………….

53

Задание 18. Почвы лесостепной и степной зоны....................................

57

Задание 19. Почвы сухой степи................................................................

59

Литература……………………………………………………………….

61

Приложения……………………………………………………………...

62

4

Техника безопасности и основные требования при работе в почвоведческих (агрохимических) лабораториях

Создание необходимых условий работы в учебных почвоведческих (агрохимических) лабораториях, строгое соблюдение правил техники безопасности и методики проведения анализа являются основной предпосылкой предупреждения несчастных случаев.

В почвоведческих (агрохимических) лабораториях студентам приходится работать с кислотами, щелочами, горючими, взрывоопасными и ядовитыми веществами, пользоваться аналитическими и электрическими приборами. Поэтому работа в лабораториях требует соблюдения дисциплины и установленных правил.

Приступая к работе в лаборатории, тщательно изучают методическое руководство по проведению анализа, теоретические основы происходящих процессов, свойства используемых химических веществ и реактивов, устройство приборов и оборудования, порядок работы с ними.

При подготовке к работе составляют конспект с указанием значения выполняемого анализа, принципа метода, технологии его выполнения (последовательность выполнения отдельных операций) и способа расчета полученных результатов.

За каждым студентом закрепляется рабочее место, на котором должнынаходиться только необходимые для выполнения данной аналитической операции приборы и реактивы. Реактивы, общего пользования, а также приборы и реактивы, надобность в которых уже отпала, должны находиться в специально отведённых для них местах.

Приступая к аналитической работе, необходимо ясно представлять характер и последовательность протекающих процессов, что дает возможность заблаговременно принять необходимые меры предосторожности. Хорошо подготовленный студент всегда работает аккуратно и без суеты, вследствие чего экономятся время и материальные средства. Данным, полученным при неаккуратной работе, во-первых, нельзя доверять, во-вторых, неаккуратность является основной причиной несчастных случаев и аварий в лаборатории. Все результаты анализа, расчеты и выводы записывают только в предназначенную для этих целей рабочую тетрадь. Записи на отдельных листах бумаги не разрешаются.

Особое внимание уделяют бережному расходованию электроэнергии, материалов и химических реактивов. Для работы берут минимальное количество вещества, позволяющее выполнить анализ. Выливать обратно неиспользованные реактивы недопустимо, так как это часто приводит не к их экономии, а к порче большой партии растворов. Неиспользованные и отработанные дорогостоящие реактивы, например растворы азотнокислого серебра, сливают в отдельные склянки.

5

Основной причиной несчастных случаев, происходящих в лабораториях, является неподготовленность студентов к выполнению заданной аналитической работы и нарушение правил техники безопасности. Только менее 1 % всех несчастных случаев обусловлено стечением непредвиденных обстоятельств; остальные возникают вследствие нарушении правил техники безопасности при работе в лаборатории и методики проведения анализа по небрежности или незнанию.

В почвоведческих (агрохимических) лабораториях не разрешается работать без спецодежды. В помещениях лаборатории запрещается курить, принимать пищу или хранить продукты питания, загромождать рабочие столы посторонними предметами, громко разговаривать или пользоваться радиоприборами. Любой шум отвлекает внимание работающего в лаборатории и может привести к ошибкам или несчастным случаям.

При работе с кислотами и щелочами необходимо соблюдать следующие правила. Растаривание (из бутылей в склянки) крепких кислот, щелочей и аммиака осуществляют с помощью сифонов, в защитных очках, резиновых перчатках, фартуке и сапогах. Концентрированные кислоты и другие летучие жидкости переливают только в вытяжном шкафу.

При использовании концентрированных кислот для приготовления растворов во избежание их разбрызгивания при нагревании приливают кислоту в воду, а не наоборот.

Гранулированную (твердую) щелочь растворяют в фарфоровой чашке при постоянном перемешивании и охлаждении. Особая предосторожность необходима при работе с горячими кислотами и щелочами.

Пролитые кислоты смывают водой и нейтрализуют содой или мелом до прекращения вскипания.

Ядовитые вещества, едкие и летучие жидкости берут с помощью цилиндров или пипеток, снабженных специальным заборным устройством (резиновой грушей, шприцем).

Недопустимо использование открытых электронагревательных приборов, спиртовых и газовых горелок при работе с легковоспламеняющимися веществами. Запрещается хранение в лабораториях легковоспламеняющихсяжидкостей (бензина, эфира, ацетона и др.) в количестве большем, чем необходимо для выполнения текущей работы. Хранят их в толстостенных склянках с притертыми пробками в вытяжных шкафах, удаленных от огня и обогрева. Категорически запрещается выливать легковоспламеняющиеся жидкости в канализацию. Отработанные жидкости собирают в специальную герметически закрывающуюся тару, а в дальнейшем в зависимости от их ценности либо регенерируют, либо сжигают в безопасном месте.

6

Запрещается оставлять без присмотра работающие приборы с легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами, газовые горелки, сетевые аналитические и электронагревательные приборы.

Правила первой помощи при работе в лаборатории следующие. П р и м е х а н и ч е с к и х р а н е н и я х и п о р е з а х с т е к л о м рану промывают 2—3%-ным раствором марганцовокислого калия или 3%-ным раствором перекиси водорода, края раны дезинфицируют спиртовым раствором йода, перевязывают стерильным бинтом. При глубоких порезах или ранениях кровотечение останавливают тампоном ваты, смоченным в 2—3%-ном растворе хлорида железа или перекиси водорода, и обращаются в лечебное учреждение. При сильном кровотечении до прихода врача накладывают резиновый жгут.

П р и т е п л о в ы х о ж о г а х пораженное мecтo смачивают 3%- ным раствором питьевой соды или марганцовокислого калия, после чего смазывают мазью от ожогов и накладывают повязку. Лучшее средство для примочек —96%-ный этиловый спирт. При тяжелых ожогах делают только примочки из марганцовокислого калия, накладывают сухую стерильную повязку и направляют на лечение к врачу.

П р и х и м и ч е с к и х ожогах (кислотами, щелочами и другими едкими веществами) прежде всего ватным тампоном - удаляют с пораженного места остатки (капли), промывают большим количеством воды и обрабатывают нейтрализующими веществам и — 2-3%-ным раствором питьевой соды или бикарбоната аммония при поражении кислотой и 2%-ным раствором уксусной кислоты при поражении щелочью. Пораженные места смазывают мазью от ожогов или борным вазелином и накладывают повязку.

При попадании едких или ядовитых веществ в органы пищеварения немедленно вызывают рвоту с помощью пальцев или 1%-ного раствора медного купороса (нужно принять примерно одну столовую ложку раствора) или мыльной воды, промывают желудок пострадавшего водой и

дают молоко, активированный уголь или крепкий чай.

 

П р и

п о р а ж е н и и

э л е к т р о т о к о м

немедленно

обесточивают пострадавшего путем отключения рубильника или устранения контакта с ним при помощи любого изоляционного материала (резиновых перчаток, палки и т. п.) и тотчас же делают искусственное дыхание в течение. 1-2 ч до прихода медицинского работника.

7

Задание 1.

Изучение минералов. Вопросы и задания.

1.Дать определение понятия «минерал».

2.Что такое минералогия и ее основные задачи.

3.Изучить химическую классификацию минералов.

4.Изучить физические свойства минералов.

5.Познакомиться с коллекцией минералов.

6.Определить физические свойства ряда образцов минералов. Оборудование ; коллекция минералов.

Справочные сведения и методические указания

Минералы - это природные химические соединения, реже элементы, образовавшиеся в земной коре. Известно более 4000 минералов. По химическому составу они объединены в 10 классов.

Важнейшими химическими свойствами минералов являются цвет, цвет черты, прозрачность, блеск, твердость, спайность.

Цвет или окраска - это первое, что бросается в глаза при определении минерала (примеры: малахит, пирит, кальцит).

Цвет черты - это цвет минерала в порошке, который легко получить, если проводить - чертить испытуемым минералом по фарфоровой пластинке. Цвет черты может совпадать с цветом минерала в куске (киноварь, малахит). У других минералов наблюдается различие. Например, пирит в куске - латунно-желтый, а черта - черная. Цвет черты более постоянен и, следовательно, более надежный диагностический признак.

Блеск - отражение света от поверхности граней. Различают блеск: а)металлический (примеры: золото, серебро, медь, платина);

б)неметаллический, в том числе стеклянный (горный хрусталь, кальцит), алмазный (алмаз), жирный (каменная соль, сера), восковой (опал), матовый (каолин), перламутровый (мусковит, гипс, тальк), шелковистый (асбест, малахит).

Прозрачность - способность минералов пропускать свет. Минералы бывают прозрачные (гипс), полупрозрачные (опал), просвечивающие (полевой шпат), непрозрачные (пирит).

Твердость - это способность минерала сопротивляться проникновению другого твердого тела. Существует специальная шкала для определения твердости (шкала Мооса). В этой шкале 10 минералов, расположенных в порядке возрастания твердости (1 - тальк, 2 - гипс, 3 - кальцит. 4 - флюорит, 5 - апатит, 6 - ортоклаз, 7 - кварц, 8 - топаз, 9 - корунд, 10 - алмаз). Порядковый номер определяет относительную твердость. На испытуемом минерале выбирается ровная площадка и по ней углами минералов шкалы твердости проводят линии, начиная от более мягких.

8

В полевых условиях твердость можно определить с помощью карандаша – твердость1, ногтя - твердость 2 - 2,5; медной монеты -3 - 4, стекла - 5, ножа -6, напильника -7.

Спайность - это способность раскалываться по определенным направлениям. Различают спайность совершенную (минерал раскалывается на обломки, ограниченные ровными поверхностями, по всем направлениям), среднюю (обломки ограничены по одним направлениям ровными , по другим направлениям неровными поверхностями), несовершенную (обломки ограничены неровными поверхностями).

К физическим свойствам относятся также излом (ровный, занозистый, ямчатый, раковистый), вкус (для минералов растворимых в воде), запах. При ударе твердым предметом или увлажнении минералы, содержащие глинозем, пахнут свежевымазанной печью. Продукты, содержащие нефть, пахнут тухлым яйцом.

 

 

Таблица I

 

 

Химическая классификация минералов.

Номер

Класс

Минералы

п/п

 

 

1.

Самородные

Металлы: медь, серебро, платина, золото. Неметаллы:

 

элементы

сера, алмаз, графит.

2.

Сернистые

Галенит (PbS), киноварь (HgS), сфалерит (ZnS),

 

соединения

молибденит (MоS2), пирит (FeS2), халькопирит

 

(сульфиды)

(CuFeS2).

3.

Галоидные

Флюорит (CaF2), галит (NaС1),сильвин (KCI),

 

соединения

карналлит (KCl∙MgCl2∙6H2O).

4.

Окислы и

Корунд (Аl2Оз), гематит (Fе2О3), кварц (SiO2), магнетит

 

гидроокислы

(FeO Fе2О3), лимонит (Fe2O3 n Н2О), опал (SiO2 n Н2О).

5.

Карбонаты

Кальцит (СаСОз), сидерит (FеСОз), доломит

 

 

CaMg(CO3), сода Nа2СО3∙10H2O, малахит –

 

 

Сu2СО3(ОН)2

6.

Сульфаты

Ангидрит -CaSO4, барит -BaSO4, мирабилит –Na2SO4

 

 

∙10H2O, гипс - СаSO4∙2Н2O

7.

Фосфаты

Апатит и фосфорит –Са5(РO4)3(F,С1,OН)

8.

Вольфраматы

Вольфрамит (Mn, Fe.. .)(WO4)

9.

Силикаты

Оливин - (Mg, Fe)2SiO4, родонит -Mn3(Si3O9),

 

 

тальк - Mg (Si4O10)(OH)2

 

 

серпентин - Mg6(Si4O10)(OH8),

 

 

мусковит - KAl2(Si4O10)(OH,F)3,

 

 

каолинит - Al2(Si2O5)(OH)4, полевые шпаты, ортоклаз -

 

 

(K,Na)(Al,Si3)08, а также гранаты, топаз, циркон,

 

 

берилл, турмалин, нефрит, глауконит, Лабрадор.

10.

Органические

Каменный уголь

 

соединения

-

 

 

9

КЛЮЧ К ОПРЕДЕЛИТЕЛЮ МИНЕРАЛОВ

Блеск металлический

Стр. 1.Мягкий (ноготь оставляет царапину на минерале)………………………10 2.Средней твердости (ноготь не оставляет царапины на минерале; минерал не оставляет царапины на стекле):

Черта серебряно-белая………………………………………………………10

Черта желтая, бурая…………………………………………………………11

Черта серая до черной………………………………………………………11

3.Твердый (оставляет царапину на стекле):

Цвет желтый, красный, бурый………………………………………………11

Цвет темно-серый, черный…………………………………………………12

Блеск неметаллический или образец матовый

1.Мягкий (ноготь оставляет царапину на минерале):

Горит или легко плавится…………………………………………………….12 Не горит:

Черта белая или черты не дает:

Имеет вкус……………………………………………………………………12

Вкуса не имеет:

Листоватый, чешуйчатый (кончиком перочинного ножа легко отделяются тонкие пластинки)……………………………………………………………13 Иного вида……………………………………………………………………13

Черта желтая, оранжевая, красная, бурая…………………………………...13

Черта зеленая…………………………………………………………………14

Черта голубая, синяя…………………………………………………………14

Черта серая до черной………………………………………………………14

2. Средней твердости (ноготь не оставляет царапины на минерале; минерал не оставляет царапины на стекле):

Горит или легко плавится……………………………………………………14

Не горит:

Черта белая или черты не дает:

Имеет вкус……………………………………………………………………14

Вкуса не имеет:

Листоватый, чешуйчатый (кончиком перочинного ножа легко отделяются тонкие пластинки)……………………………………………………………14

Иного вида:

Вскипает при действии холодной или нагретой соляной кислоты……….15 С соляной кислотой не реагирует……………………………………………15 Черта желтая, бурая, коричневая, красная………………………………15-16

Черта зеленая…………………………………………………………………16 Черта голубая, синяя…………………………………………………………16

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]