Визначення щільності твердої фази ґрунту пікнометричним методом та пористості
МЕТА РОБОТИ: навчитись визначати щільність твердої фази та пористість ґрунту
ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ: колба на 250 мл, пікнометр або мірна колба на 100 мл, лійки, термометр, технічні терези, фарфорові чашки, електрична плитка, фільтрувальний папір, дистильована вода
Теоретична підготовка
Щільністю твердої фази ґрунту називається відношення маси твердої фази ґрунту в сухому стані до маси рівного об'єму води. Ця величина залежить від природи мінералів, що входять до складу ґрунту і від кількості органічної речовини. В середньому щільність твердої фази у більшості ґрунтів знаходиться в межах 2,50 - 2,65 г/см3.
Пористість – це сумарний об’єм пор в ґрунті в одиниці об’єму. Загальна пористість поділяється на капілярну та некапілярну (пористість аерації).
Пористість аерації - це частина загальної пористості ґрунту, яка заповнена повітрям. Вона дорівнює різниці між об'ємом загальної пористості і об'ємом води, яка міститься в ґрунті в момент визначення шпаруватості.
Задовільною для вищих рослин вважається пористість 40-60%.
Качиньский Н.А. пропонує таку оцінку пористості ґрунтів (таблиця 3.1).
Таблиця 3.1
Оцінка пористості ґрунтів
Загальна пористість, % |
Характеристика ґрунту |
>70 |
Надлишкова пористість |
55-65 |
Відмінна пористість |
50-55 |
Задовільна пористість |
<50 |
Незадовільна пористість |
40-25 |
Дуже низька пористість |
Хід роботи Визначення щільності твердої фази пікнометричним методом
1. В колбу наливають біля 250 мл дистильованої води, кип'ятять півгодини для видалення з неї розчиненого повітря і охолоджують до кімнатної температури.
2. Беруть пікнометр на 100 мл, наливають в нього до позначки воду, вимірюють температуру і зважують на технічних терезах.
3. Із середнього зразка ґрунту зважують у фарфорову чашку 10 г повітряно-сухого ґрунту.
4. Із зваженого пікнометра виливають більше 1/2 об'єму води і засипають в нього наважку ґрунту. Фарфорову чашку, в якій знаходився ґрунт, знову зважують і за різницею між чашкою з ґрунтом і порожньою чашкою знаходять масу ґрунту, взятого для визначення щільності твердої фази.
5. Ґрунт і воду в пікнометрі кип'ятять 30 хвилин для видалення повітря, додаючи дистильовану воду по мірі википання до половини його об'єму.
6. Після кип'ятіння пікнометр охолоджують до кімнатної температури і доливають кип'ячену охолоджену воду до позначки, витирають фільтрувальним папером і зважують на терезах. Потрібно слідкувати, щоб температура пікнометра з водою і ґрунтом та початкова температура пікнометра з водою були однаковими. Щільність твердої фази ґрунту визначають за формулою:
,
де d - щільність твердої фази ґрунту, г/см3; А - наважка сухого ґрунту, г;
;
a - наважка повітряно-сухого ґрунту, г; Wг - гігроскопічна вологість, %; КН2О – коефіцієнт гігроскопічності, В - маса пікнометра з водою, г; С - маса пікнометра з водою та ґрунтом, г.
Результати зважувань та розрахунки записуються в таблицю 3.2.
Таблиця 3.2
Результати визначення щільності твердої фази ґрунту
Генетич-ний горизонт, глибина, см |
Наважка повітряно-сухого ґрунту (а), г |
Коефі-цієнт гігроско-пічності ( ) |
Маса сухого ґрунту (А), г |
Маса пікномет- ра з водою (В), г |
Маса пікномет-ра з водою і ґрунтом (С), г |
Щільність твердої фази ґрунту (dv), г/см3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|