11.30. Яким чином визначають ЕКО та складу обмінних основ у засолених, гіпсовмісних та карбонатних ґрунтах методом Пфеффера?
Крім власне обмінних катіонів, що входять до складу ППК,
зазначені ґрунти містять ті ж катіони, що входять до складу легкорозчинних солей, карбонатів та гіпсу. При витісненні обмінних катіонів з ППК водними розчинами в розчин переходитимуть і катіони цих солей. Тому необхідно використовувати спеціальні прийоми витіснення, що передбачають видалення легкорозчинних солей та зниження розчинності гіпсу та карбонатів.
11.31. У чому полягає особливість методу Пфеффера щодо обмінних основ у засолених грунтах?
При визначенні складу обмінних основ у засолених ґрунтах за методом Пфеффера легкорозчинні солі переводять в рідку фазу шляхом додавання до ґрунту води до вологості відповідної вологості водонасичених ґрунтових паст (% залежно від гранулометричного складу), після чого рідку фазу, що утворилася, витісняють. Потім з ґрунтів витісняють обмінні основи розчином хлориду амонію в ом етанолі.
11.32. Що розуміють під показником SAR та навіщо його використовують?
SAR (sodium adsorption ratio) – показник адсорбованості натрію:
де Na + , Ca 2+ , Mg 2+ – концентрації іонів у фільтратах із насичених водою ґрунтових паст, ммоль(екв)/л. Встановлено зв'язок між SAR та часткою обмінного натрію від ЕКО, що дозволило розглядати цей показник як альтернативу частці обмінного натрію від ЕКО. Горизонти відносять до
солонцевим, якщо SAR фільтратів із водонасичених паст дорівнює або більше 13 (Soil taxonomy…, 1999). Роуелл (1998) зазначає, що в межах,
які представляють інтерес з практичної точкизору, частка обмінного натрію від ЕКО при рівновазі рідких та твердих фаз чисельно майже дорівнює
11.33. Що оцінюють по SAR зрошувальних вод?
По SAR зрошувальних вод оцінюють небезпеку входження натрію в ППК та осолонцювання зрошуваних ґрунтів або придатність мінералізованих вод для зрошення. При цьому враховують домінуючий тип глинистих мінералів у ґрунтах, а також можливість осадження СаСО 3 і, щонайменше, MgCO 3 , розраховуючи наведений SAR (adjusted SAR).
11.34. Як розраховують дози гіпсу при меліорації солонців?
ммоль(екв)/100 г, не надають негативного впливу на властивості ґрунтів та розвиток рослин.
Розрахунок доз гіпсу при меліорації нейтральних ґрунтів проводять за рівнянням:
Доза гіпсу, т/га = (Na - 0,05 × ЕКО) × h × 10 8 × ρ × 0,086, 100 × 10 6
площа гектара, виражена в см 2; ρ - щільність ґрунту, г/см 3 ; 0,086 -
молярна маса еквівалента гіпсу (1/2 CaSO 4 2 Н 2 Про), г/ммоль.
При меліорації лужних ґрунтів (при загальній лужності 0,7
ммоль(екв)/100 р) враховують лише частину загальної лужності, яку необхідно “ нейтралізувати” гіпсом ( Na 2 CO 3 + CaSO 4 = CaCO 3 + Na 2 SO 4 ):
CaSO 4 × 2H 2 O т/га = [( Na - 0,05 × EKO ) + (Щ заг - 0,7)] h × 10 8 ρ × 0,086 , 100 × 10 6
Де Щ заг – загальна лужність, ммоль(екв)/100 г.
11.35. Що розуміють під ступенем насиченості ґрунтів основами?
Під ступенем насиченості ґрунтів основами розуміють частку (%)
обмінних підстав від суми обмінних катіонів.
Ступінь насиченості ґрунту основами розраховують за рівнянням
де V – ступінь насиченості, S – сума обмінних основ, Н – загальна потенційна (гідролітична) кислотність ґрунту. Ґрунт вважається насиченим підставами, якщовеличина V перевищує 80%,
слабонасиченою, якщо V знаходиться в діапазоні %, ненасиченою –
%, сильноненасыщенной – якщо V менше 30 %.
11.36. Як оцінюють ступінь солонцюватості ґрунтів?
Ступінь солонцюватості ґрунтів оцінюють за часткою (%) обмінного натрію.
від суми обмінних підстав.
12.1. Що відбивають (характеризують) властивості ґрунтів?
властивості відбивають ставлення грунтів до протону –
12.2. Що розуміють під кислотністю ґрунтів?
Кислотність розглядають як здатність ґрунтів виявляти властивості кислот, або донорів протонів.
При хімічному аналізі ґрунтів прийнято оцінювати актуальну та
12.4. Яку інформацію про властивості ґрунтів дає актуальна кислотність, за допомогою яких показників її оцінюють?
Актуальна кислотність характеризує кислотність рідких фаз ґрунтових систем. Її оцінюють за величиною рН водних ґрунтових суспензій (1:2,5), що дає інформацію про активність Н+ у їх рідких фазах.
12.5. Що розуміють під потенційною кислотністю ґрунтів?
Під потенційною розуміють кислотність, що проявляється при впливі на ґрунт (у природних умовах або під час проведення аналізу)
катіонів рідких фаз - K + , Na + , 2+ , Са 2+ , Mg 2+ . Вони замінюють катіони ППК, що мають кислотні властивості (Н + , А1 3+ ). В результаті відбувається підкислення ґрунтових розчинів або рідких фаз аналізованих систем. Потенційну кислотність визначають титруванням лугом за фенолфталеїном.
12.6 Які види ґрунтової кислотності оцінюють у межах потенційної?
У межах потенційної оцінюють кілька видів ґрунтової кислотності: загальну потенційну (гідролітичну) (Н заг), рН – залежну (Н рН) та обмінну (Н обм). Практично достатньо визначити загальну потенційну(Гідролітичну) і обмінну кислотність, так як рН - залежну знаходять по різниці між ними. В Україні традиційно загальну потенційну кислотність називають гідролітичною.
12.7. Які компоненти зумовлюють ґрунтову кислотність?
Кислотність грунтів обумовлюють мінеральні водородсодержащие
(HNO 3 , H 2 SO 4 та ін.) та органічні (Н 2 С 2 Про 4 та ін.) кислоти, водень ВІН -
груп мінералів, аква- та аквагідроксокомплекси металів, гідроліз яких призводить до появи іонів Н+. У таблиці 12.1. наведено рівняння та константи рівноваги реакцій гідролізу аквакомплексів металів або констант кислотності. Для порівняння до таблиці включено
Таблиця 12.1. Рівняння реакцій та константи кислотності.
+ + H 2 O = Na(Н 2 О)ОН 0 + H 3 O +
Ca(H 2 Про) 4 2+ + Н 2 Про = Ca(H 2 Про) 3 ОН + + H 3 Про +
Mg(H 2 O) 4 2+ + H 2 O = Mg(H 2 O) 3 ВІН + + Н 3 О +
Mn(H 2 O) 4 2+ + H 2 O = Mn(H 2 O) 3 ВІН + + H 3 O +
Pb(H 2 O) 4 2+ + H 2 O = Pb(H 2 O) 3 ВІН + + H 3 O +
+ H 2 O = Fe(H 2 O) 3 ВІН + + H 3 O +
+ H 2 O = Al(H 2 O) 5 ВІН 2+ + H 3 O +
+ H 2 O = Fe(H 2 O) 5 ВІН 2+ + H 3 O +
СН 3 СООН + Н 2 О = СН 3 СОО - + H 3 O +
12.8. Які супутні процеси можуть вплинути на ґрунтову кислотність?
До зміни кислотності грунтів можуть призводити окислювально-
відновлювальні процеси та процеси комплексоутворення,
що здійснюються із споживанням або вивільненням іонів водню.
Наприклад, збільшити рН кислих ґрунтів в умовах надмірного зволоження може процес відновлення заліза:
3Fe(OH) 3 + H + + e ↔ Fe 3 (OH) 8 + H 2 O
12.9. Що включає система показників кислотності грунтів?
Система показників ґрунтовоїкислотності наведено у таблиці 12.2.
Таблиця 12.2. Система показників ґрунтової кислотності.
(Виявляється в рідких фазах водних ґрунтових систем)
Активність іонів водню в рідких
фазах ґрунтів, водних ґрунтових суспен-
(проявляється при взаємодії ґрунтів з катіонами розчинів солей)
Загальна кількість мілімолів еквіва-
стрічків кислотних компонентів, яке
виявляється в ґрунтах при взаємодії
модії з розчинами гідролітично-
лужних солей (ацетат натрію та
Активність іонів водню в рідких
фазах ґрунтових КСl – суспензій.
із ґрунтів розчинами нейтральних солей
кислотних компонентів, яке зі-
ставить різницю між загальною потен-
ційної та обмінної кислотністю.
12.10. На чому ґрунтується метод визначення обмінної кислотності ґрунтів?
Метод визначення обмінної кислотності ґрунтів заснований на обробці навішування ґрунту 1М розчином КСl та титруванні перейшли з ґрунту у витяжку кислотних компонентів розчином NaОН по індикатору фенолфталеїну. За кількістю розчину, що пішов на титрування NaOH
розраховують обмінну кислотність.
У зв'язку з тим, що КСl являє собою сіль сильної основи та сильної кислоти, що не має буферних властивостей, з деякою часткою умовності можна вважати, що обмінна кислотність відображає кислотність грунтів в умовах, обумовлених властивостями аналізованого грунту.
12.11. На чому ґрунтується метод роздільного визначення обмінної кислотності, обумовленої іонами водню та іонами алюмінію, запропонований А.В. Соколовим?
Метод заснований на утворенні стійкого фторидного комплексу алюмінію при додаванні NaF до аліквотеї селективному визначенні іонів Н + розчином титруваннямNaОН по фенолфталеїну. При проведенні аналізу титрують 2 аліквоти 1М КСl
витяжки. В одній аліквоті титруванням NaОН визначають обмінну кислотність, обумовлену іонами водню та алюмінію. У другу аліквоту додають фторид натрію і визначають кислотність,
обумовлену Н+ іонами. Кислотність, обумовлену іонами алюмінію,
знаходять по різниці між результатами першого та другого титрувань.
12.12 Чому при аналізі ґрунтів методом Соколова результати визначення обмінного алюмінію можуть бути завищеними, а обмінного водню заниженими?
Розглянутий метод не має високої точності. Якщо прийняти,
що в аналізованій системі алюміній присутній виключно у вигляді
іона A1 3+ , комплексоутворення сні призводить до зміни в аліквотеколичества
Однак алюміній залежно від рН системи знаходиться не тільки у вигляді вільного катіону або аквакомплексу, а й у вигляді різноманітних гідроксокомплексів. Тоді при взаємодії алюмінію з F – у системі можуть з'явитися
AlOH 2+ + 6F - ↔ AlF 6 3- +
У цьому випадку після додавання ще до початку титрування частина іонів Н + буде нейтралізована іонами які з'явилися в системі в результаті взаємодії гідроксокомплексів алюмінію.
12.13. Яку інформацію про кислотність грунтів дає рН КСl-суспензії?
Значення рН КСl – суспензії дає уявлення про активність іонів водню у рідкій фазі суспензії. Воно обумовлено розчиненням кислотних компонентів та їх витісненням з ППК іонами К+. Таким чином, рН КСl - суспензії залежить від актуальної та від обмінної кислотності.ґрунтів.
12.14. Як співвідносяться величини рН Н2О та рН КCl ґрунтових суспензій?
Співвідношення рН Н 2 Про і рН КCl ґрунтових суспензій залежить від знаку заряду поверхні ґрунтових частинок та насиченості ґрунтів основами. У
кислих ненасичених основами ґрунтах з негативним зарядом поверхні ґрунтових частинок іони калію витісняють з ППК позитивно заряджені катіони, що володіють кислотними властивостями
(Н +, Al 3+). Кислотність рідких фаз у своїй збільшується, а рН зменшується; у цих ґрунтах рН КCl Н2О. У насичених підставами ґрунтах та у ґрунтах, поверхня частинок яких заряджена позитивно,
рН КCl ≥ рН Н2О. За Роуелом, різниця у значеннях рН водних та КCl суспензій
є характеристикою заряду ґрунтів.
12.15. На чому ґрунтується метод визначення загальної потенційної (гідролітичної) кислотності?
Метод визначення загальної потенційної (гідролітичної)
кислотності заснований на нейтралізації та витісненні з ґрунтів кислотних компонентів буферним розчином СН 3 СООNa з рН 8,2 та титрування аліквот отриманих витяжок розчином NaОН по індикатору фенолфталеїну. За кількістю розчину, що пішов на титрування NaOH
розраховують загальну потенційну (гідролітичну) кислотність.
У міжнародній практиці щодо загальної потенційної кислотності замість розчину ацетату натрію використовують розчин,
містить ВаCl 2 і ТЕА (триетаноламін) з рН 8,2.
12.16. Чому при визначенні загальної потенційної (гідролітичної) кислотності ґрунтів кислотні компоненти витягують буферним розчином із рН 8,2?
Незважаючи на те, що кислотність ґрунтів проявляється і при вищих значеннях рН (аж до 10 і вище), загальну потенційну кислотність визначають при рН 8,2 тому, що цьому значенню рНвідповідає цілком певний стан ґрунту, Таке значення рН мають ґрунти,
насичені основами і що знаходяться в рівновазі з СаСО 3 при Р СО2
відповідному Р СО2 атмосферного повітря.
12.17. Чому при обробці навішування ґрунту розчином КСl у витяжку переходить менше кислотних компонентів, ніж при обробці буферним розчином, що має лужну реакцію (рН=8,2)?
Кислотність ґрунтів головним чином зумовлена слабкими кислотними компонентами. При обробці ґрунту розчином КCl в рідку фазу переходять найбільш сильні з кислотних компонентів, що зустрічаються в
більшості грунтів, іони водню та алюмінію. Вони здатні до дисоціації або гідролізу при відносно низьких значеннях рН,
обумовлених властивостями аналізованого кислого ґрунту. У міру збільшення рН все більш слабкі кислоти стають здатними до дисоціації, тим самим збільшуючи величину кислотності ґрунту, що визначається при аналізі. Збільшити кислотність зі зростанням рН можуть як слабкі органічні кислоти (специфічні та неспецифічні), так і мінерали зі змінним, що залежить від рН зарядом. До них відносяться полуторні оксиди, каолініт, алофани та ін Поверхневі ВІН - групи мінералів у певних інтервалах рН здатні віддавати протон, збільшуючи кислотність. Тому при обробці навішування ґрунту розчином з рН 8,2
визначають більш високу величину потенційної кислотності, ніж під час обробки розчином нейтральної солі – КCl.
12.18. Як розраховують дози вапна при вапнуванні кислих ґрунтів?
В Україні розрахунок доз вапна проводять за загальною потенційною
(гідролітичної) кислотності або за її часткою. Потреба ґрунтів у вапні розраховують за рівнянням: