Аналитическая проба для валового анализа почв.

 Почву, просеянную через сито с отверстиями диаметром 1-2 мм, распределяют равномерно на листе бумаги, делят на квадраты и составляют еще одну аналитическую пробу массой 5-7 г. Она предназначена для проведения валового анализа минеральной части почв. Почву небольшими порциями растирают в агатовой, халцедоновой или яшмовой ступке до состояния пудры (в этом состоянии почва не царапает кожу). Яшма, халцедон, агат обладают высокой твердостью, поэтому ступки из этих материалов используют для растирания почв. Однако они очень хрупкие и требуют осторожного обращения. Нельзя, например, очищать пестик от почвы постукиванием о края ступки. Выбирая способ измельчения почвенной пробы, нужно иметь в виду возможность попадания химических элементов из материала ступки или другого растирочного аппарата в почвенную пробу. Так, при определении микроэлементов не рекомендуется растирать почву в яшмовых ступках. Яшма содержит медь и может произойти загрязнение почвенной пробы этим элементом. Подготовленные аналитические пробы для валового анализа хранят в пакетиках из кальки. Пакеты, коробки, банки, в которых хранятся почвенные пробы, должны быть подписаны и снабжены этикетками.

Тема 2. Некоторые составные элементы проведения химического анализа почв. Гигроскопическая влага и выражение результатов анализа на сухую почву. Потеря при прокаливании и выражение результатов анализа на прокаленную почву (2часа).

Влажность отобранных в поле почвенных проб зависит от многих факторов - свойств почв, погодных условий и пр. Анализируют же, как правило, воздушно- сухие почвенные пробы. Однако они содержат влагу, которая может быть удалена высушиванием при более высокой температуре, чем температура воздуха.

Влагу, которая удаляется из воздушно-сухой почвы при температуре 100—105°С, называют гигроскопической.

Гигроскопическая вода находится в равновесии с парообразной водой атмосферы и характеризует влажность воздушно-сухой почвы. Гигроскопическую влажность (ГВ) почвы определяют при любых видах химического анализа, чтобы иметь возможность пересчитать содержание любого определяемого компонента на сухую навеску. Необходимость такого пересчета вызывается тем, что количество гигроскопической воды в разных почвах и даже в разных горизонтах одной почвы неодинаково, и поэтому результаты, вычисленные на воздушно-сухую навеску, не сравнимы между собой.

Кроме того, величина ГВ сама по себе несет существенную информацию о свойствах почвы. Содержание ГВ в почве колеблется от десятых долей до нескольких процентов и зависит, во-первых, от длительности и условий хранения образца, во-вторых, от свойств и состава самой почвы. При длительном хранении в сухом отапливаемом помещении пробы минеральных горизонтов почв легкого гранулометрического состава содержат менее 1%, глинистые и сильно гумусированные - более 5% гигроскопической влаги. Органогенные горизонты (торфяные, лесная подстилка) могут содержать в воздушно-сухом состоянии более 20% влаги. Величина ГВ четко изменяется по профилю почвы: в текстурно-дифференцированных почвах минимальные значения ГВ соответствуют элювиальным горизонтам, максимальные - перегнойно-аккумулятивным или оглиненным (иллювиальным либо метаморфическим).

При температуре 105°С почва, кроме гигроскопической воды, теряет адсорбированные газы (СО2, NH3 и др.) и часть гидратной (кристаллизационной) воды. Например, гипс CaSО4▪ 2H20 начинает выделять гидратную воду при температуре около 100°С. В связи с этим определение гигроскопической влаги в почвах, содержащих гипс, рекомендуется проводить, высушивая почву при температуре 60-65°С, а не 100-105°С. Полученный результат умножают на эмпирический коэффициент (1, 23), учитывающий неполное удаленние из почвы гигроскопической влаги.  В заболоченных почвах количество гигроскопической воды может быть заниженным за счет идущего при нагревании окисления минералов, содержащих Fe(II), и недоокисленных гуминовых соединений торфяных горизонтов.

Чтобы исключить влияние гигроскопической влаги на результаты анализа почв, их выражают на почву, высушенную при 100-105°С. Для этого определяют массовую долю гигроскопической влаги (%) в каждом образце почвы, а в некоторых случаях и в каждой аналитической пробе.

Зная содержание гигроскопической влаги можно: 1) по массе воздушно-сухой почвы рассчитать соответствующую ей массу сухой почвы; 2) по массовой доле (%) компонента в воздушно-сухой почве рассчитать его массовую долю (%) в сухой почве.

Для осуществления этих расчетов могут быть использованы соответствующие коэффициенты Kw и Kw¹. При их расчете необходимо помнить, что при вычислении массовой доли (%) гигроскопической влаги за 100% принимают массу не воздушно-сухой почвы, а высушенной при 105°С, т.е. сухой почвы (ее часто называют абсолютно-сухой почвой).

Тогда, чтобы найти массу сухой почвы, величину навески воздушно-сухой почвы умножают на коэффициент Kw. Чтобы рассчитать коэффициент Kw, позволяющий по массе воздушно-сухой почвы найти соответствующую ей массу сухой почвы, составим пропорцию. Для этого обозначим массовую долю гигроскопической влаги через W(%), массу воздушно-сухой почвы через m в.с,, а массу сухой почвы через m с. Приняв за 100% массу сухой почвы, получим: m с- 100; m в.с.-100+ W.

Тогда m c. = , коэффициент Кw для расчета массы сухой почвы по известной массе воздушно- сухой почвы будет иметь вид

Этот коэффициент удобно использовать в тех случаях, когда в одной навеске почвы определяют несколько компонентов, например при валовом анализе почв.

В тех случаях, когда навеску почвы используют для определения только одного компонента (например, углерода или азота) можно вычислить коэффициент, с помощью которого результат анализа, вычисленный на воздушно-сухую почву пересчитывают на сухую почву. Так как при расчете массовой доли любого компонента величина навески всегда находится в знаменателе расчетного уравнения, то коэффициент, позволяющий результаты анализа, выраженные на воздушно- сухую почву, отнести к почве сухой равен величине, обратной Kw.

 

Для почвоведа важно не только получить правильные результаты анализа, но и уметь грамотно интерпретировать их. В процессе почвообразования происходит дифференциация почвенного профиля на генетические горизонты. Эта дифференциация обусловлена перераспределением химических соединений. Оценить процессы перемещения веществ в пределах почвенной толщи помогает валовой анализ почв. При его проведении определяют общее, или валовое содержание элемента в почве. Результаты валового анализа могут быть выражены в процентах на сухую почву, но часто их представляют в процентах на прокаленную почву. Пересчет результатов анализа на прокаленную почву Б.Б. Полынов [1956] считал крупным усовершенствованием, облегчившим интерпретацию результатов анализа проб, взятых из почвенного профиля по генетическим горизонтам.

Для того чтобы выразить результаты анализа на прокаленную почву, ее выдерживают при 900°С и находят массовую долю (%) летучих компонентов, которую принимают за потерю при прокаливании (ппп). Результаты определения потери при прокаливании выражают в процентах на сухую почву. Потеря при прокаливании некарбонатных почв включает гумус и химически связанную воду, т.е. группы ОН, входящие в состав молекул и при прокаливании удаляющиеся в виде Н₂0. По мнению А.А. Роде [1971], содержание химически связанной воды может дать ценные сведения о минералогическом составе почв, особенно при анализе илистой и коллоидной фракции. Содержание химически связанной воды вычисляют, вычитая из потери при прокаливании (%) массовую долю (%) гумуса. При анализе карбонатных почв в потерю от прокаливания входит также С0₂ карбонатов, при анализе засоленных почв - хлориды.

               А ▪ 100

ППП% = ------------ ▪ Кн₂о – Н₂О%

                 M

Где А – потеря при прокаливании

М – масса воздушно-сухой почвы

Кн₂О –коэффициент гигроскопической воды

Н₂О% - процент гигроскопической воды

Чтобы осуществить пересчет на прокаленную почву, результаты анализа, выраженные на сухую почву, умножают на коэффициент:

где ппп - потеря при прокаливании, выраженная в процентах на сухую почву.

Чтобы пересчитать результаты анализа на безгумусную и бескарбонатную почву, их умножают на коэффициент:

где [гумус] и [СаС03] - массовые доли гумуса и СаС03, выраженные в процентах на сухую почву.

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: