Экспериментальная часть
Тема работы “Анализ почв”.
Цель работы – Качественное определение ионов растворимых солей,
содержащихся в почве, и водородного показателя (рН) почвы.
Опыт 1. Приготовление почвенной вытяжки
Выполнение опыта
Взвесьте на технических весах по 25 г ранее приготовленных почв (№1 и №2), высушенных и освобожденных от корней, камней и т.д.
Перенесите пробы почвы в конические колбы на 250 см3, налейте в них по 50 см3 дистиллированной воды. Колбы закройте пробкой и перемешайте содержимое в течение 15 мин с последующим отстаиванием в течение 5 мин.
Вытяжку отфильтруйте через воронку и помещенный в нее складчатый фильтр. Вытяжку профильтровывайте до тех пор, пока фильтрат не станет прозрачным. Используйте его для следующих опытов.
Опыт 2. Определение хлорид – иона почве
Выполнение опыта
Налейте в две пробирки по 2 см3 водной вытяжки исследуемых почв №1 и №2, подкислите азотной кислотой концентрацией 2 моль-экв/дм3 (1-2 капли) для разрушения гидрокарбонатов, прибавьте несколько капель нитрата серебра, перемешайте встряхиванием.
Запись результатов опыта
Результаты опыта занесите в таблицу, используя данные табл. 2.
-
№ почвы
Осадок
Содержание Cl-
мг на 100г вытяжки
г на 100г почвы %
1
2
Таблица 2
Содержание хлорид-ионов в почве в зависимости от характера осадка
-
Осадок
Содержание Сl-
мг на 100 г вытяжки
г на 100 г почвы (%)
Большой хлопьевидный
> 10
Десятые доли
Сильная муть
5-10
Сотые доли
Опаллесценция
1-0,1
Тысячные доли
Напишите уравнение реакции образования хлорида серебра в молекулярной и ионной формах.
По характеру полученного осадка хлорида серебра сделайте вывод о содержании хлорид-ионов в почвах и о путях возможного загрязнения почвы ионами Cl-.
Опыт 3. Определение сульфат – иона в почве
Выполнение опыта
Налейте в две пробирки по 2 см3 фильтрата водной вытяжки исследуемых почв, в каждую добавьте несколько капель концентрированной соляной кислоты и 1-2 см3 раствора хлорида бария. Раствор в пробирках нагрейте до кипения. Внимательно следите за происходящими изменениями, предварительно ознакомившись с табл. 3.
Таблица 3
Содержание сульфат-ионов в почве в зависимости от характера осадка.
|
Осадок |
Содержание
| |
|
мг на 100 г вытяжки |
г на 100 г почвы (%) | |
|
Большой, быстро оседающий на дно |
50 |
Десятые доли |
|
Муть, появляющаяся сразу |
10 – 1 |
Сотые доли |
|
Медленно появляющаяся слабая муть |
1 – 0,5 |
Тысячные доли |
Запись результатов опыта
Результаты опыта занесите в таблицу, используя данные табл.3.
-
№ почвы
осадок
Содержание SO42-
мг на 100г вытяжки
г на 100г почвы %
1
2
Напишите уравнение реакции образования сульфата бария в молекулярной и ионной форме.
По характеру осадка сульфата бария сделайте вывод о содержании в почвах сульфат-ионов.
Опыт 4. Определение кальция в почве
Выполнение опыта
Налейте в две пробирки по 2 см3 фильтрата водной вытяжки исследуемых почв, добавьте в каждую по 1-2 капли раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 10% и добавьте 1,5 – 2 см3 раствора оксалата аммония с массовой долей (NH4)2C2O4 4%. Внимательно следите за происходящими изменениями, предварительно ознакомившись с табл. 4.
Таблица 4
Содержание ионов кальция в почве в зависимости от характера осадка.
|
Осадок |
Содержание Са2+ | |
|
мг на 100 гвытяжки |
г на 100 г почвы, % | |
|
Большой, выпадающий сразу |
50 |
Десятые доли |
|
Муть, выделяющаяся при перемешивании |
10-1 |
Сотые доли |
|
Слабая муть, выделяющаяся с течением времени |
1-0,1 |
Тысячные доли |
Запись результатов опыта
Результаты опыта занесите в таблицу, используя данные табл.4.
-
№ почвы
Осадок
Содержание Ca2+
мг на 100г вытяжки
г на 100г почвы %
1.
2.
Напишите уравнение реакции образования оксалата кальция в молекулярной и ионной формах.
По характеру осадка оксалата кальция сделайте вывод о содержании ионов кальция в почвах.
Опыт 5. Определение нитратов в почве
Выполнение опыта
На предметное стекло капните по одной капле фильтрата водной вытяжки исследуемых почв и добавьте 3 - 4 капли индикатора дифениламина. При наличии нитратов раствор окрашивается в синий цвет разной степени интенсивности, зависящий от концентрации нитратов в почве (см. табл. 2 лабораторной работы №3).
Запись результатов опыта
Опишите характер окраски фильтрата водной вытяжки исследуемых почв при добавлении дифениламина. Результаты опыта занесите в таблицу:
|
№ почвы |
Характер окраски |
Степень загрязнения почвы, баллы |
|
1. |
|
|
|
2. |
|
|
В выводе приведите примеры нитратов и укажите степень и причину загрязнения исследуемых почв нитратами.
Опыт 6. Определение значения рН почвы
Выполнение опыта
Водную вытяжку каждой из исследуемых почв налейте в две пробирки, в каждую добавьте 1 – 2 капли универсального индикатора. Отметьте изменение окраски индикатора и определите значение рН, используя шкалу универсального индикатора.
Запись результатов опыта
Результаты опыта занесите в таблицу:
|
№ почвы |
Окраска индикатора |
Значение рН |
|
1. |
|
|
|
2. |
|
|
В выводе по значению рН дайте оценку исследуемых почв и укажите, наличием каких ионов обусловлено полученное значение рН.
В заключение сделайте сравнительный анализ исследуемых почв по степени их засоления (см. табл. 1), загрязнения и кислотности. Укажите тип засоления.
Вопросы для самоконтроля знаний
1. Какие функции выполняет почва в биосфере?
2. Что представляет из себя почва как экосистема? Из каких компонентов она состоит?
3. Что такое деградация почв и каковы ее причины?
4. Какие виды антропогенного воздействия на почвы Вам известны? Дайте краткую характеристику экологического ущерба от одного из них..
5. В каких районах проявляется заболачивание почв? Какими последствиями чревато заболачивание?
6. Обоснуйте следующее утверждение: «Если эрозия – это недуг ландшафта, то опустынивание – его смерть».
7. Когда возникает вторичное засоление почв? К каким последствиям оно может привести?
8. Почему отчуждение земель для различных хозяйственных нужд человека негативно влияет на состояние почв?
9. Чем определяется плодородие почв? Опишите, как образуется плодородный слой почвы. Какую роль в этом процессе играют живые организмы?
10. Какие факторы определяют почвенное плодородие?
11. В чем причина неустойчивого состояния агроэкосистем?
12. Перечислите главные источники загрязнения почв и основные виды загрязнения почв.
13. Какие загрязнители могут попасть в почву из других компонентов биосферы? К каким последствиям может привести повышение концентрации загрязнителей в почве?
14. Почему избыточное содержание минеральных солей в почве представляет опасность?
15. Что такое рН? В каких пределах рН возможна жизнь в почве?
16. Какие функции выполняет вода в почве?