Поглинальна здатність ґрунту. Ґрунтові колоїди

Контрольні запитання

Хід роботи

1. Із середньої проби повітряно-сухого ґрунту, просіяного через сито з отворами діаметром 1 мм, відважити на технічних вагах 40 г ґрунту. (В торф’яних ґрунтах внаслідок їх великої вологоємкості наважку зменшують до 10 г, для того щоб відношення ґрунту до 1 М розчину КСІ збільшити до 1: 25).

2. Наважку ґрунту помістити в колбу місткістю 250 мл, долити 100 мл
1 М розчину КСІ (рН розчину повинен бути близький до 6,0), закрити
каучуковою пробкою й збовтувати протягом 1 год на ротаторі, або
протягом 1-3 годин, час від часу, збовтувати вручну.

3. Вміст колби відфільтрувати через складчастий фільтр, переносячи по
можливості на нього весь ґрунт.

4. Узяти піпеткою 50 мл прозорого фільтрату, перенести в колбу
місткістю 250 мл, додати 2-3 краплі фенолфталеїну та титрувати 0,1 М
розчином NaOH до незникаючого рожевого забарвлення.

5. Визначити за шкалою бюретки об’єм (мл) лугу, витраченого на
титрування.

6. Обчислюють величину обмінної кислотності (у ммоль-екв. на 100 г повітряно-сухого ґрунту) за формулою 12.4.

х = а • М • 2 • 100/ с (12.4)

де а- об’єм 0,1 М розчину NaОН, витраченого на титрування, мл;

М - молярна концентрація розчину NaОН;

с - наважка ґрунту, г;

2 - коефіцієнт для переведення проби, що титрується на весь об’єм (100), (якщо для обробки ґрунту та для титрування взята інша кількість розчину, коефіцієнт необхідно змінити);

100 - коефіцієнт для перерахунку на 100 г ґрунту.

7. Визначити повну величину обмінної кислотності з урахуванням поправочного коефіцієнта на неповноту витіснення обмінного гідрогену. Для цього величину обмінної кислотності в ммолях-екв множать на коефіцієнт 1,75 (тому що однократна обробка ґрунту розчином КСІ не витісняє всього обмінного гідрогену).

8. Результати досліджень оформити у вигляді таблиці (табл.12.1).

Таблиця 12.1 – Результати експериментів

Ділянка, № зразка	Результати потенціометричного методу	Результати визначення рНKCl за методом Г. Дайкухара
	рНH2O	рНКCl

Висновки:

1. Що таке кислотність ґрунту?

2. Які існують основні форми кислотності ґрунту?

3. Що розуміють під активною кислотністю ґрунту?

4. Що таке потенційна або пасивна кислотність ґрунту?

5. Що таке обмінна, гідролітична кислотність ґрунту та як вони визначаються?

6. Які існують джерела кислотності ґрунту?

7. Які заходи необхідні при високій кислотності ґрунту?

Гетерогенність, багатофазність, анізотропність, пористість ґрунту є тими дуже специфічними особливостями цього продукту ґрунтогенезу, завдяки яким переважна більшість процесів, що протікають в ньому (включаючи живлення рослин біогенними елементами, їх профільну міграцію та акумуляцію, формування ознак, притаманних лише твердим фазам ґрунту тощо), є ініційованою міжфазовим перерозподілом речовин у ґрунті. Його феноменальним породженням виявилася унікальна для біосфери вбирна здатність ґрунту – обмінне й необмінне поглинання всіляких твердих, рідких, газоподібних речовин та концентрування їх на поверхні відкритого К.К. Гедройцем ґрунтового вбирного комплексу (ГВК), представленого передусім ґрунтовими колоїдами.

К.К. Гедройць виділив у ґрунтах п’ять видів вбирання: механічне, фізичне, фізико-хімічне, хімічне, біологічне.

Механічна вбирна здатність – це властивість ґрунтів поглинати тверді частинки, що надходять із водним або повітряним потоком, розміри яких перевищують розміри ґрунтових пор.

Хімічна вбирна здатність ґрунту зумовлена утворенням в ґрунті (внаслідок суто хімічних реакцій) важкорозчинних сполук, які утворюють осад (нову тверду фазу). У ґрунтових розчинах можуть бути три групи аніонів, які відрізняються розчинністю у воді своїх солей, а отже й здатністю до хімічного вбирання:

1)легко розчинні (Cl^-, NO₃^-, NO₂^-) – не поглинаються;

2)слабо розчинні (CO₃^2-, HCO₃^-, SO₄^2-) – частково (СаСО₃, CaSO₄ ^. 2Н₂О) поглинаються;

3)важко розчинні у воді (РО₄^3-, HPO₄^2-, H₂PO₄^-) – при взаємодії ґрунтових розчинів з багатовалентними катіонами (Са²⁺, Mg²⁺) ці аніони утворюють хімічні осади Ca₃(PO₄)₂, Ca(H₂PO₄)₂, CaHPO₄.

Фізична вбирна здатність – це здатність колоїдних частинок поглинати із ґрунтових розчинів молекули речовин.

Біологічна вбирна здатність – це вбирання різних речовин мікроорганізмами і рослинами. Вона призводить до збагачення ґрунту елементами, які потрібні для нормальної життєдіяльності рослин.

Обмінна вбирна здатність (фізико-хімічне вбирання)К.К. Гедройць визначив як здатність ґрунту вбирати та обмінювати деяку частину катіонів дифузного шару колоїдної міцели (вірніше, ГВК – ґрунтового вбирного комплексу) на еквівалентну кількість катіонів ґрунтового розчину за схемою:

[ГВК]Ca²⁺, Mg²⁺, H⁺, + 5KCl = [ГВК]5K⁺ + CaCl₂ + MgCl₂ + HCl

Колоїди грунту. В ґрунтах колоїди представлені мінеральними, органічними та органо-мінеральними сполуками. Мінеральні колоїди об’єднують глинисті мінерали, колоїдні форми крем’янки і півтораоксиди (R₂O₃). Поверхня глинистих мінералів (каолініт, галуазит, монтморилоніт, мусковіт, біотит, вермикуліт, хлорит) несе на собі негативний заряд, поява якого зумовлена порушенням зв’язків на крайових уламках кристалів (зі звільненням валентностей крайових іонів кисню) та ізоморфними заміщеннями в сітках кремнекисневих тетраедрів і алюмогідратних октаедрів (Si⁴⁺ на Al³⁺, Al³⁺ на Fe²⁺ або Mg²⁺). Завдяки завжди негативному (незалежно від рН) заряду, глини здатні до обмінного вбирання катіонів. Органічні колоїди представлені переважно гумусовими, білковими та деякими іншими речовинами, які знаходяться в диспергованому стані. Органо-мінеральні колоїди представлені сполуками гумусових речовин з глинистими мінералами та осадженими формами півтораоксидів. Це є найбільш різноманітна за складом і формами зв’язку група ґрунтових колоїдів, які виділяють неординарними способами (ультразвуком тощо).

Колоїдні частинки ґрунту - міцели - в розчині набирають досить складної структури. Будова ґрунтової колоїдної міцели показана на рис. 12.1. Як видно, завдяки наявності на поверхні ядра міцели аніонів, колоїд, що має негативний заряд, адсорбує катіони. Такою адсорбцією і пояснюється фізико-хімічна вбирна здатність ґрунту.

Рис. 12.1. Схема будови колоїдної міцели

Дата добавления: 2014-11-29