Визначення реакції ґрунту з допомогою лакмусового папірця

Хід роботи

Експериментальна частина

Теоретичні відомості

Лабораторна робота № 12

Тема. Визначення реакції ґрунту.Вивчення активної та обмінної кислотності.

Мета. Засвоїти потенціометричний метод та метод Г. Дайкухара (визначення обмінної кислотності). Визначити рН ґрунтового розчину різних типів ґрунтів за вказаними методами та лакмусового папірця.

У водних розчинах кислот насправді присутній не протон, а іон гідроксоній (або гідроній), але для зручності використання результатів вимірів їх концентрації вважають, що реакція ґрунтового розчину зумовлена простими іонами гідрогену, а показник рН є функцією концентрації іонів гідрогену.

Кислотність ґрунту визначають у водних та сольових витяжках. У першому випадку визначають так звану активну кислотність, яка зумовлена концентрацією іонів гідрогену у ґрунтовому розчині, а в другому – потенціальну (обмінну) кислотність, зумовлену наявністю в ґрунті увібраних іонів гідрогену.

Для точного визначення кислотності, в основному, користуються потенціометром – рН-метром. Наближено визначення характеру реакції ґрунтового розчину можна провести і з допомогою індикаторного папірця. Це визначення нескладне і не потребує для свого проведення багато часу, тому його з успіхом можна використати в польових умовах та у шкільній лабораторії.

Прилади та матеріали: зразки ґрунту, сита з діаметром отворів 1 мм, технічні ваги з важками, хімічні стаканчики на 100 мл, потенціометр, колби 100, 250 мл, мірні циліндри, піпетки, бюретки, лійки, фільтри.

Реактиви: 1 М розчин КС1, 0,1 М розчин NaOH, 1%-й розчин фенолфталеїну.

1. У фарфорову чашку покласти червоний і синій лакмусові папірці і засипати їх на третину або на половину ґрунтом.

2. Зволожити ґрунт дистильованою водою і залишити чашку стояти на 10-15 хв.

3. Вийняти лакмусові папірці і за їх забарвленням встан­овити реакцію ґрунту, знаючи, що коли синій лакмусовий папірець червонів, то фунт маг, кислу реакцію, а якщо червоний папірець посинів, то реакція нейтральна.

2. Потенціометричний метод. Принцип методу полягає у вимірюванні електрорушійної сили (ЕРС), яка виникає при занурюванні елемента, що складається з електрода порівняння (з відомим потенціалом) та індикаторного (потенціал якого залежить від концентрації іонів водню в досліджуваному розчині.

Для визначення активної кислотності необхідно:

1. Взяти середню пробу повітряно-сухого ґрунту, попередньо просіяного через сито з діаметром отворів 1 мм, зробити наважку, на технічних терезах, 8 г ґрунту (для торфу 1 г).

2. Наважку ґрунту помістити у хімічний стаканчик та долити 20 мл дистильованої води.

3. Зразок ретельно перемішати скляною паличкою протягом хвилини та залишити настоюватися 15-30 хв.

4. Після настоювання розчину можна визначати рН ґрунту за допомогою потенціометра, зануривши вимірювальні електроди приладу в хімічний стаканчик.

5. Величину актуальної кислотності позначають рН_вод або рН_Н2О й записують у звітну таблицю.

Визначення обмінної кислотності проводять аналогічно активній кислотності, але замість дистильованої води до проби ґрунту додають 20 мл 1н. КСІ. Величину обмінної кислотності позначають рНсол. або рН_KCl й також записують у таблицю.

1н. розчин КСІ готують так: зважують 75 г солі КСІ, розчиняють її у 500 мл дистильованої води, фільтрують у мірну колбу місткістю 1 л та доливають дистильованою водою до мітки.

Обмінна кислотність завжди вища від активної, оскільки розчином нейтральної солі з ґрунтового вбирного комплексу (ГВК) витісняються іони Н⁺ та Аl³⁺.

Схему проявлення обмінної кислотності можна зобразити у вигляді таких рівнянь:

[ГВК] Н⁺ + КСl ↔ [ГВК] К₃⁺ + HCl (12.1)

[ГВК] Аl³⁺ +ЗКСl ↔ [ГВК] К⁺ + АlСl₃ (12.2)

Алюміній, вилучений у формі АlСlз, гідролізує з утворенням на перших двох стадіях основних солей, а на третій стадії Al(OH)₃ та HCl:

АlСl₃ + ЗН₂О => А1(ОН)₃↓ + ЗНСІ (12.3)

Кількість утвореної соляної кислоти еквівалентна кількості витісненого алюмінію. Величину виділеної кислоти виражають у ммоль-еквівалентів на 100г ґрунту.

3. Визначення обмінної кислотності за методом Г. Дайкухара.

Даний метод є досить точним й водночас простим, що дозволяє провести визначення кислотності ґрунту в умовах університетської та шкільної хімічної лабораторії.

Дата добавления: 2014-11-29