Работа 1. Количественное определение почвенного гумуса

По методу И. В. Тюрина

Для количественного определения почвенного гумуса применяется несколько методов. Простотой, точностью и быстротой отличается метод, предложенный академиком И. В. Тюриным. Его широко применяют при массовых анализах почвы.

 Метод позволяет определить 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 (реакция 1).

Цель работы: изучить и апробировать метод количественного определения почвенного гумуса и изучить содержание гумуса в разных типах почв.

Материалы и оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, весы, лопаточка или ложка для отбора почвенной пробы, две конические колбы объемом 100 мл, две небольшие воронки диаметром 2–4 см, электрическая плитка, железный штатив с зажимом для титрования, бюретка объемом 50 мл. Для приготовления рабочих растворов потребуется мерный цилиндр, три колбы объемом по 2 л, колба объемом 100 мл, фарфоровая чашка диаметром 10 см.

Реактивы: кристаллический бихромат калия (K₂Cr₂O₇) и 0,4н. раствор бихромата калия, концентрированная серная кислота (H₂SO₄), соль Мора и 0,2н. раствор соли Мора, фенилантропиловая кислота в порошке и 0,2 % раствор фенилантропиловой кислоты, сода. Приготовление растворов включает ряд последовательных действий (приложение 7).

Объект исследования: образцы почвы минеральных и органических типов.

Ход работы. Образец воздушно-сухой почвы растереть в ступке пестиком. Отобрать среднюю пробу, из которой взять навеску в 1 г. Навеску высыпать на белый лист бумаги и отобрать растительные остатки. Перенести в отдельный пакетик и взвесить. Из образца, очищенного от растительных остатков, взвесить 0,2 г почвы и перенести в коническую колбу объемом 100 мл. В эту колбу (опытная) прибавить из бюретки 15 мл хромовой смеси. Во вторую колбу объемом 100 мл, которая является контрольной, налить 15 мл хромовой смеси. Обе колбы поставить на электрическую плитку и кипятить 5 минут. Во избежание испарения небольшого количества жидкости каждую колбу накрыть маленькой воронкой носиком внутрь в качестве обратного холодильника. Охладить жидкости в эксикаторе. После того, как жидкости в колбах остынут, в них добавить дистиллированной воды до ¼ объема колбы, а затем прибавить 5 капель индикатора (0,2-процентный раствор фенилантропиловой кислоты). При помощи бюретки произвести титрование 0,2-нормальным раствором соли Мора.

В процессе титрования окраска раствора в колбе постепенно начнет меняться до фиолетовой, синей, зеленой. Титрование заканчивают при появлении ясной зеленой окраски. Это свидетельствует о восстановлении индикатора (полная нейтрализация хромовой смеси).

В первую очередь надо титровать чистую хромовую смесь (контрольная колба) для определения исходного количества хромовой   смеси, взятой для опыта. Затем титруют раствор в колбе с анализируемой почвой (опытная колба), что позволит определить количество хромовой смеси, сохранившейся в песке после окисления органического углерода.

Израсходованный объем раствора соли Мора, пошедший на титрования хромовокислого калия, записать в рабочую таблицу.

При нагревании бихромат калия в серной кислоте в присутствии гумуса почвы происходит его окисление до СО₂. Это доказывается уравнением реакции 1:

 

2K₂Cr₂O₇ +8H₂SO₄ +3C(гумус)=2Cr₂(SO₄)₃ + 2K₂SO₄ + 8H₂O+3CO₂.

 

При титровании солью Мора избытка бихромата калия проис-

ходит реакция, которую можно представить уравнением 2:

 

K₂Cr₂O₇ +7H₂SO₄+6FeSO₄ = Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+2Fe₂(SO₄)₃+7H₂O.

 

Содержание гумуса определяется по формуле:

 

, где

 

А – количество гумуса, %;

V₁ – количество раствора соли Мора, израсходованное на титрование хромовой смеси без почвы (контроль), мл;

V₂ – количество раствора соли Мора, израсходованное на титрование хромовой смеси с почвой (опытная колба), мл;

N– нормальность раствора соли Мора (0,2);

K – коэффициент перевода на гумус, равен 0,00517;

m – навеска воздушно-сухой почвы, г.

 

Задание: определите количество гумуса (%) в почвенных образцах. Результаты исследований запишите в таблицу 1 и сделайте выводы.

 

 

Таблица 1

Содержание гумуса в почве

 

Тип почвы	Генетический горизонт	Глубина взятия образца, см	Масса воздушно-сухой почвы (М), г	Объем хромовой смеси, (V), мл	Расход раствора соли Мора, на титрование (V), мм		Коэффициент перевода на гумус	Содержание гумуса в почве, %
					хромовой смеси без почвы	хромовой смеси с почвой
Дерново-подзолистая	А1	3-20	0,2				0,00517
Темно-серая лесная	А	0-20	0,2				0,00517
Чернозем	Аn	0-20	0,2				0,00517
Торф	Т1	0-20	0,2				0,00517

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: