1. Качественное определение хлоридов.

Из отфильтрованной жидкости (фильтрата) отливают около 5 см³ в пробирку, куда добавляют несколько капель 10-процентного раствора азотной кислоты и по каплям прибавляют 0,1 -нормальный раствор азотнокислого серебра.

При наличии хлоридов азотнокислое серебро реагирует с ними по схеме:

NaCl + AgN0₃ = AgCl + NaN0₃ Хлористое серебро выпадает в виде осадка. Реакция эта весьма чувствительна. Выпадение белого хлопьевидного ^осадка указывает на присутствие хлоридов в количестве десятых долей процента и более. При содержании сотых долей процента хлоридов осадка не выпадает, но наблюдается ясная опалесценция раствора. Появление слабой опалесценции указывает, на незначительное присутствие в почве хлоридов (тысячные доли процента).

2. Качественное определение сульфатов

Фильтрат водной вытяжки в количестве около 5 см³ отливают в пробирку, добавляют несколько капель 100-процентной соляной кислоты и 2-3 см 20-процентного раствора хлористого бария. Раствор в пробирке нагревают до кипения. При наличии сульфатов происходит реакция:

Na₂S0₄ + ВаС1₂ = 2NaCI + BaS0₄

Сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка. Образование ясно видного белого осадка свидетельствует о содержании сульфатов в количестве нескольких десятых процента и более. Сильная белая муть указывает на содержание сульфатов в сотые доли процента. Слабая муть, заметная лишь на черном фоне, получается при содержании сульфатов в количестве тысячных долей процента.

3. Качественное определение нитратов

В пробирку переносят 5 см³ фильтрата водной вытяжки и по каплям прибавляют раствор дифениламина в серной кислоте. При наличии нитратов раствор окрашивается в синий цвет.

в

фильтрата, а в другую - 10 ш и производят е сульфатов и кальция, как это было описано выше, генного анализа записывают рабочую тетрадь по (таблица). Присутствие какого-либо компонента сутствие -.

рфоровая ступка с пестиком, технические весы, юнки. Колба емкостью 200 см и 100 см , железный .) в штативе, фарфоровые чашки диаметром 5 см (3

Реактивы: 10-процентная азотная кислота; 0,1 нормальный раствор азЬтнокислого серебра; 10-процентная соляная кислота; 20-процентный раствор хлористого бария; раствор дифениламина^ в серной кислоте; 4-процентный раствор щавелевокислого аммония; красная кровяная соль (кристаллическая); 10-процентный раствор роданистого калия.

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ГУМУС

В составе органического вещества почвы можно выделить:

1. почти неразложившиеся или слабо разложившиеся преимущественно растительные остатки;

2. сильно измененные растительные остатки, которые можно выделить или определить их происхождение лишь с помощью микроскопа;

3) сложные органические соединения, образующие гумус. Органические соединения, поступающие в почву в составе остатков

растительных и животных организмов, либо разрушаются до простых неорганических соединений (С0₂, Н₂0, NH3 и др.), либо преобразуются в новые органические соединения. Комплекс новообразованных специфических почвенных органических соединений получил название почвенного гумуса. Гумус обогащен серой, фосфором, калием, а также микроэлементами (кобальтом, молибденом, медью и др.).

В настоящее время принято выделять следующие основные компоненты гумуса.

Фульвокислоты растворяются в воде, имеют слабо-желтоватую окраску и представляют собой комплексные высокомолекулярные соединения, устойчивые против коагуляции. Для них характерно небольшое содержание углерода (45 —48 %). Большинство солей этих кислот растворимо в воде (Ва, Са, Mg, Al, Fe, Мп). Содержание фульвокислот колеблется от 35 до 50 % (от

шиовые кислоты педставляют сооои высоко» ия темно-бурого цвета, нерастворимые в воде, но р; Гуминовые кислоты содержат от 52 до 62 % углерода: Эти кислоты обладают растворяющей способностью п минералов, однако легко коагулируют под воздейс железа и др. Содержание гуминовых кислот варьиру гых до 40 % (от общего содержания гумуса) в чернозем \ин (гумусовый уголь) - часть перегноя, не растворя в щелочных растворах. Гумин представляет собо , скоагулированные и прочно связанные с дисперсной >чвы.

гни, гуминовые кислоты и фульвокислоты i составляю 1ссы органического вещества почвы. Среди" негумин< обнаружены протеины, углеводы, жиры, дубильные ве Ф-

iyc является наиболее характерной и существенной ча( связано плодородие. В гумусе сохраняются основн растений, в первую очередь азот. Отдельные компо) т в процессе выветривания, переводя в усвояемук ппые тюппии зольных элементов. Гумус частично

х>в и переносят в коническую колбу емкостью 250 мл. I колбу добавляют 100 мл дистиллированной воды, содержимое авают, отстаивают 3-4 мин., еще раз взбалтывают и вновь отстаивают. )тстоявшийся раствор через воронку с фильтром отфильтровывают в емкостью 100 см³. Полученная жидкость представляет собой водную су из почвы, содержащую водорастворимые (в том числе и ческие) соединения. Как правило, цвет вытяжки светло-желтый, что яется присутствием солей фульвокислот.

I колбу емкостью 100 см наливают 20 см³ водной вытяжки, добавляют 50-процентной серной кислоты. В такую же колбу наливают 20 см³ лированной воды и также добавляют 1 см³ серной кислоты. $ колбу с дистиллированной водой из • бюретки добавляют ормальный раствор марганцевокислого калия до появления ивого розового окрашивания. Количество израсходованного раствора 1ганата калия замеряют.

1атем в колбу с водной вытяжкой по каплям прибавляют из бюретки р перманганата калия. Первые порции перманганата калия уются на окисление водорастворимого органического вещества, и сть не окрашивается в розовый цвет. Реакция окисления ютворимой части гумуса происходит по схеме:

4KMn0₄ + 5С + 6H₂S0₄ 5 5С0₂ + 2K₂S0₄ + 4MnS0₄ + 6Н₂0 ^>еакция окисления требует некоторого времени. Для ее ускорения с водной вытяжкой нагревают на электрической плитке. Раствор маната калия в водную вытяжку добавляют до полного окисления [ческого вещества, что проявляется в устойчивом розовом ивании раствора. Необходимо получить оттенок такой же живности, как и в колбе с дистиллированной водой. По делениям ки определяют количество перманганата калия, израсходованное на ;ние водорастворимого органического вещества. ^эазность количества перманганата калия затраченного до появления [ивой розовой окраски одинаковых объемов водной вытяжки и тированной воды, будет характеризовать количество ютворимых форм почвенного гумуса.

Приготавливают щелочную вытяжку из почв. В колбочку с остатком от л вытяжки добавляют 100 см 1-нормального раствора едкого натрия. по^оптпоошт м гуггугяиияшт Оттепяттия паствооения в

3 см щелочной вытяжки переносят в пробирку, куда затем при периодическом встряхивании постепенно доливают 2-3 см³ 10-процентной соляной кислоты. Через некоторое время растворимые в щелочи гуминовые кислоты коагулируют и в виде бурых хлопьев выпадают на дно пробирки. По количеству хлопьев можно судить о количестве гуминовых кислот в анализируемом образце.

Оставшаяся на фильтре и в колбе нерастворимая в воде и щелочи черная масса будет представлена гумином.

Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, технические весы с разновесами, конические колбы емкостью 250 см³ (2 шт.) и 100 см³ (3 шт.), две стеклянные воронки и бумажные фильтры, пробирки в деревянном штативе, железный штатив с зажимом, бюретка емкостью 25 см³.

Реактивы: дистиллированная вода, 0,01-нормальный раствор марганцевокислового калия, 1-норамальный раствор едкого натрия, 10- процентная соляная кислота. . ><

2.3. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ГУМУСА

Метод, разработанный И.В.Тюриным, позволяет определять суммарное содержание в почве новообразованных органических соединений и сильно измененных мельчайших растительных остатков.

Определение гумуса по этому методу основано на окислении органического углерода хромовой кислотой до углекислоты согласно реакции:

2K₂Cr₂0₇ + 8H₂S0₄ + ЗС = 2K₂S0₄ + 2Cr₂(S0₄)₃ + 3C0₂ + 8Н₂0 Поскольку анализ основан на определении содержания углерода, анализируемый материал должен быть тщательным образом очищен от органических остатков, в противном случае результат будет завышен. Порядок работы

От образца растертого в ступке, отбирают среднюю пробу, из которой берут навеску в 1 г, навеску высыпают на белый лист бумаги и от общей массы препаровальной иголкой тщательно отделяют все заметные глазом растительные остатки, которые переносят в отдельный пакетик и взвешивают.

Из материала, очищенного от растительных остатков, берут 0,2 г и переносят в коническую колбу емкостью 100 см³. В эту колбу прибавляют из бюретки 15 см хромовой смеси. В такую же контрольную колбу наливают также 15 см хромовой смеси.

Обе колбы ставят на электрическую плитку и кипятят 5 мин. Во избежание испарения небольшого количества жидкости колбу накрывают маленькой воронкой носиком внутрь в качестве обратного холодильника.

После того как жидкость в колбах остынет, в них добавляют дистиллированной воды примерно до ^ЛА объема колбы и колбы вновь охлаждают. Затем прибавляют 5 капель индикатора (0,2-процентный раствор фенил антрониловой кислоты).

Далее при. помощи бюретки производят титрование 0,2-нормальным раствором соли Мора.

Хромовая смесь реагирует с солью Мора следующим образом: К₂Сг₂0₇ + 7H₂S0₄ + 6FeS0₄ = 7Н₂0 + K₂S0₄ +Cr₂(S0₄)₃ + 3Fe₂(S0₄)₃

В процессе титрования окраска раствора в колбе постепенно меняется до фиолетовой - синей - зеленой. При появлении ясной зеленой окраски, свидетельствующей о восстановлении индикатора (полной нейтрализации хромовой смеси), титрование заканчивается.

В первую очередь титруют чистую хромовую смесь без почвы, израсходованный объем раствора соли Мора записывают. Затем титруют раствор в колбе с анализируемой почвой для определения количества хромовой смеси, сохранившейся после окисления органического углерода. Израсходованный объем раствора соли Мора записывают.

Гумус определяют по формуле:

*Jk^b>^NK.ioo%,

д

где

А — количество гумуса в %,

а - количество кубических сантиметров раствора соли Мора израсходованное на титрование хромовой смеси без почвы,

b — количество кубических сантиметров раствора соли Мора, израсходованное на титрование хромовой смеси с почвой,

N— нормальность раствора соли Мора (ОД),

К - коэффициент перевода на гумус, равный 0_f0Q517,

8- навеска почвы в граммах.

Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, технические весы с разновесами, две конические колбы емкостью 100 см³, две воронки диаметром 2-4 см, электрическая плитка, железный штатив с зажимами, бюретка емкостью 50 см³.

Реактивы: бихромат калия кристаллический, концентрированная серная кислота, соль Мора, фенилантрониловая кислота, сода.

ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВЫ

Свойство почвы задерживать, поглощать твердые, жидкие и газообразные вещества, находящиеся с соприкосновении с твердой фазой почвы, называются ее поглотительной способностью.

Различают несколько типов поглотительной способности почвы.

Механическая поглотительная способность. При фильтрации воды через почву в почвенных порах и капиллярах задерживаются относительно крупные взвешенные частицы, мелкие частицы глины и песка.

Молекулярно-сорбционная (физическая) поглотительная способность обусловливается притяжением отдельных молекул к поверхности твердых почвенных частиц в результате проявления так называемой поверхностной энергии. Эти частицы могут притягивать молекулы газов, жидких веществ, не диссоциированные на ионы молекулы веществ, находящихся в виде молекулярного раствора. Сорбированные молекулы не входят в состав твердых частиц, а лишь концентрируются у их поверхности.

Ионно-сорбционная (физико-химическая), или обменная, поглотительная способность заключается в обмене сорбированных ионов тонкодисперсной части почвы на ионы почвенного раствора. Особо важное значение в ионном почвенном обмене имеют катионы.

Каждая разновидность почвы имеет определенную величину емкости поглощения и определенный состав поглощенных катионов. Черноземы, каштановые почвы, сероземы и другие почвы аридных ландшафтов содержат катионы щелочных и щелочноземельных металлов. Подзолистые почвы, красноземы и другие почвы гумидных ландшафтов содержат ионы водорода. Глинистые почвы имеют большую емкость поглощения, чем песчаные.

Химическая поглотительная способность — образование труднорастворимых химических соединений в результате обменных реакций в почвенном растворе. Например, возникновение новообразований гипса в почве.

Биологическая поглотительная способность почвы обусловлена присутствием в ней растительных и животных организмов. Почва обогащается определенными элементами (углеродом, азотом, фосфором), некоторыми микроэлементами.

Методы определения химического и биологического поглощения почвы пока не разработаны. Количественный анализ поглотительной способности широко применяется при анализе почвы в виде определения обменных катионов и емкости поглощения.