Лабораторная работа «Методика определения рН в почве»

Цель работы:освоить методику определения рН почвенной вытяжки и выработать навыки работы на иономере И-160МИ.

Реактивы и оборудование:химические стаканы на 50 мл, иономер И-160МИ, фильтровальная бумага.

Общие положения.Под кислотностью почвпонимают способность подкислять почвенный раствор или растворы солей вследствие присутствия в ее составе кислот, обменных ионов водорода и катионов, образующих при их вытеснении гидролитически кислые соли (преимущественно катионы трехвалентного алюминия).Различают актуальную и потенциальную кислотность почвы. Актуальная кислотность обусловлена повышенной концентрацией ионов водородав почвенном растворе. Определяется она в водной вытяжке из почвы и измеряется величиной рН, которая обозначает отрицательный логарифм концентрации ионов водородав растворе.

Потенциальнаякислотность обусловлена наличием ионов H⁺и Al³⁺, находящихся в твердой фазе почвы в обменно-поглощенном состоянии, которые подкисляют почвенный раствор в результате обменных реакций при увеличении в нем концентрации электролитов (например, при внесении в почву удобрений).

При нейтральной реакции концентрация ионов водородаи гидроксид-ионов одинакова – 10^-7г-ион на 1 л раствора, т. е. рН раствора равна 7. Если рН больше 7, то реакция раствора щелочная, если рН меньше 7 – реакция кислая.

Актуальная кислотность создается при недостатке в почве нейтрализующих веществ за счет диссоциации ионов водородаот угольной, других водорастворимых кислот и гидролитически кислых солей. В насыщенных основаниями (Са, Mg и Na) и карбонатных почвах происходит нейтрализация кислот, реакция их раствора нейтральная или щелочная.

Реакция водной вытяжки разных почв колеблется от рН 3 – 3,5 (в сфагновых торфах) до рН 9 – 10 (в солонцовых почвах). Щелочную реакцию имеют южные черноземы и каштановые почвы (рН = 7,5), сероземы (рН до 8,5) и солонцы (рН до 9 и более). Реакция раствора, близкая к нейтральной (рН 6,5 – 7), у обыкновенного и мощного черноземов, слабокислая реакция (рН 5,5 – 6,5) у выщелоченных черноземов и серых лесных почв, а подзолистые и дерново-подзолистые почвы имеют кислую или сильнокислую реакцию (рН 4 – 5 и ниже) (см. таблицу 3.1).

Таблица 3.1 – Классификация типов почв в зависимости от реакции водной вытяжки

Изменения кислотности в почвенной смеси по-разному влияют на доступность для растения макро- и микроэлементов.

Ход работы.Иономер И-160МИ необходимо включить и прогреть в течение 15 мин. Для того чтобы выключить прибор нужно нажать кнопку и удерживать ее в течение 1 – 2 с.

Для проведения измерений использут электродную пару, которая состоит двух электродов: измерительного и электрода сравнения. Электроды устанавливаются на штатив и подключаются к соответствующим к гнездам преобразователя «ИЗМ.» и «СРАВН.».

Прибор имеет три режима работы:

- измерения;

- градуировка;

- контроль.

После включения прибор автоматически устанавливается в режим измерений. Переход из режима градуировки и контроляв режим измерений производится нажатием кнопки ИЗМЕРЕНИЕ.

Перед применением необходимо промыть электроды дистиллированной водой, и (желательно) отобранной частью исследуемого раствора. Капли на электродах удалить фильтровальной бумагой и погрузить их в исследуемый раствор. После установления стабильных показаний считать результат измерения с дисплея иономера. Время проведения измерений не превышает 3 минут с момента погружения электродной пары в исследуемую среду. При измерении pH сильнокислых и сильнощелочных растворов время установления показаний может составлять до 10 минут.

Пробы водных почвенных вытяжек в пронумерованных химических стаканчиках переносят к иономеру. Исследование показателя рН проводится в нескольких параллелях. Схема работы на иономере И-160МИ следующая:

1. Включить прибор в сеть.

2. Прогреть 15 минут.

3. Просушить электродную пару фильтровальной бумагой.

4. Промыть электродную пару отобранной частью исследуемого раствора.

5. Опустить электродную пару в химический стаканчик с исследуемымраствором.

6. После установления стабильных показаний считать результат измерения с дисплея прибора.

7. Соблюдать осторожность при работе со стеклянными электродами и следить, чтобы шарик стеклянного электрода не прикасался к стенкам и дну стакана.

После каждого измерения промывают электродную пару в дистиллированной воде и высушивают фильтрованной бумагой. По окончании работы с прибором электроды помещают в стакан с дистиллированной водой.

Анализ значений рН почвы по критериям степени химического загрязнения объектов окружающей среды позволит провести ранжирование территории по экологическому неблагополучию (см. таблицу3.2).

Таблица 3.2– Критерии оценки степени химического загрязнения объектов окружающей среды

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение понятию кислотность почв.

2. Какие различают виды кислотности почв?

3. Каков порядок работы на многофункциональном иономере И-160МИ?

4. Как классифицируются почвы в зависимости от реакции рН водной почвенной вытяжки?