Sprawozdanie z ćwiczenia nr 1

Tytuł ćwiczenia	Określenie właściwości buforowych gleby
Sprawozdanie wykonali
Grupa	IŚ 2B
Prowadzący	dr inż. Bernadetta Łabuz
Ocena

1. Część teoretyczna

Buforowość - zdolność gleby do przeciwstawiania się zmianie odczynu. Jony wodorowe występujące w glebach oddziałują jako bufor w stosunku do zmiany odczynu. Usuwane z roztworu glebowego jony wodorowe są uzupełniane z kompleksu sorpcyjnego, a wprowadzone do roztworu - przechodzą do kompleksu sorpcyjnego, przy czym w obu przypadkach odczyn roztworu glebowego nie ulega większym zmianom.

Odczyn glebowy - właściwość gleby wyrażona przez stosunek stężenia jonów wodorowych H₃0⁺ do jonów wodorotlenkowych OH^- (odczyn roztworu określony w jednostkach pH) w fazie stałej gleby i w jej roztworze.

Kompleks sorpcyjny - określenie stałych (głównie koloidalnych) składników gleby – mineralnych, organicznych i organiczno-mineralnych – biorących w glebie udział w wymiennej sorpcji jonów z roztworu glebowego

Buforowość zależy od:

• wielkości pojemności sorpcyjnej

• ilości zasorbowanych kationów o charakterze zasadowym

• składu roztworu glebowego

Im większa pojemność sorpcyjna koloidów glebowych, tym większa zdolność buforowania gleby.

1. Cel ćwiczenia laboratoryjnego

• poznanie teoretycznych wiadomości na temat właściwości buforowych gleb

• poznanie metody oznaczania właściwości buforowych gleb

1. Zakres ćwiczenia laboratoryjnego

• określenie właściwości buforowych badanej próbki gleby metodą Arrheniusa

• wykreślenie odpowiednich krzywych

1. Sprzęt laboratoryjny:

• pehametr

• waga techniczna

• zlewki o pojemności 50 cm³

• pipety o pojemnościach 10 cm³ i 25 cm³

• bagietki

• kolby miarowe o pojemnościach 1000 cm³

• biurety o pojemnościach 10 cm³ i 25 cm³

• statyw do biurety

• probówki o pojemności 50 cm³

• kolbki o pojemności 50 cm³

1. Odczynniki:

• 0,1 M kwas solny

• 0,1 M wodorotlenek sodu

• roztwór fenoloftaleiny

1. Sposób wykonania

Do 11 zlewek odważono po 10 g gleby powietrznie suchej i przesianej przez sito o średnicy oczek 1mm. Do pierwszych pięciu zlewek dodano pipetą wzrastające ilości: 2, 4, 6, 8, 10 cm³ roztworu HCl o stężeniu 0,1 mol/dm³, a do kolejnych pięciu - wzrastające ilości: 2, 4, 6, 8, 10 cm³ roztworu NaOH o stężeniu 0,1 mol/dm³. Następnie wszystkie zlewki uzupełniono wodą destylowaną do objętości 20 cm³. Próbkę gleby w zlewce jedenastej zalano 20 cm³ wody destylowanej (próbka zerowa). Zawartość każdej zlewki wymieszano bagietką i pozostawiono na 1 godzinę. Po tym czasie próbki ponownie wymieszano i zmierzono wartość pH metodą potencjometryczną. Przygotowano również roztwory wzorcowe. W tym celu do 5 zlewek dodano ilości: 2, 4, 6, 8, 10 cm³ roztworu HCl o stężeniu 0,1 mol/dm³, a do kolejnych pięciu - wzrastające ilości: 2, 4, 6, 8, 10 cm³ roztworu NaOH o stężeniu 0,1 mol/dm³, po czym wszystkie zlewki uzupełniono wodą destylowaną do objętości 20 cm³. Ostatnia próbkę napełniono 20 cm³ wody destylowanej.

Zmierzono wartości pH dla roztworów wzorcowych.

1. Prezentacja i analiza wyników

Dla próbki gleby o numerze 8/1/3c

HCl	NaOH
objętość[cm^3]	wzorzec
2	2,82
4	2,52
6	2,40
8	2,28
10	2,15

H2O
wzorzec
5,9

1. Wnioski

Wykreślona krzywa buforowa informuje nas o dużej zdolności buforowej badanej gleby, gdyż krzywa ma bardziej poziomy przebieg. Z poziomego przebiegu krzywej wnioskuje się, że gleba wykazuje zdolność utrzymywania pH na stałym poziomie.

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2

Tytuł ćwiczenia	Oznaczanie pH w roztworze glebowym
Sprawozdanie wykonali
Grupa	IŚ 2B
Prowadzący	dr inż. Bernadetta Łabuz
Ocena

1. Część teoretyczna

pH - ujemny dziesiętny logarytm stężenia jonów wodorowych w roztworze.
pH=-log[H⁺]

[H⁺]=10^-pH
gdzie:[H⁺]- stężenie molowe jonów wodorowych
Dla roztworów wodnych wartość pH mieści się w przedziale 0-14; roztwory kwaśne: pH<7, roztwory zasadowe: pH>7, obojętne: pH=7.
W przypadku znajomości stężenia jonów wodorotlenowych(OH-), wyznacza się pOH ([OH-]=10-pOH) a następnie korzystając z zależności: pH=14-pOH wyznacza pH roztworu zasad. Pomiar pH roztworów wykonywany jest za pomocą półogniwa lub elektrody szklanej.

Odczyn glebowy - właściwość gleby wyrażona przez stosunek stężenia jonów wodorowych H₃0⁺ do jonów wodorotlenkowych OH^- (odczyn roztworu określony w jednostkach pH) w fazie stałej gleby i w jej roztworze.

Kompleks sorpcyjny - określenie stałych (głównie koloidalnych) składników gleby – mineralnych, organicznych i organiczno-mineralnych – biorących w glebie udział w wymiennej sorpcji jonów z roztworu glebowego

Kwasowość - stan gleby w którym jej odczyn jest kwaśny tj. występuje przewaga jonów H₃O⁺ w roztworze i kompleksie sorpcyjnym nad OH^-.

Typy kwasowości:

• kwasowość czynna (aktywna) - pochodzi z jonów wodorowych roztworu glebowego. Jest ona najbardziej szkodliwa;

• kwasowość potencjalna - spowodowana jest obecnością H⁺ i Al³⁺ zaabsorbowanych przez koloidy glebowe;

• kwasowość wymienna - ujawnia się w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli obojętnych - KCl lub CaCl₂;

• kwasowość hydrolityczna ujawnia się w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli hydrolizujących zasadowo (CH₃C00)₂Ca.

Kwasowość gleb zależy od:

• skały macierzystej

• szaty roślinnej

• występowania kwaśnych deszczy

• czynników antropogenicznych (działalność rolnicza, przemysłowa)

Potencjometryczna metoda oznaczenia pH opiera się na zasadzie elektrochemicznej zgodności z prawami ogniwa stężeniowego. Pomiar pH gleby polega na zmierzeniu siły elektromotorycznej (różnicy potencjałów) ogniwa zbudowanego z dwóch elektrod i elektrolitu, którym jest zawiesina glebowa.

Układ elektrod stosowany najczęściej przy oznaczaniu pH zawiesiny glebowej to elektroda kalomelowa ( o stałym potencjale) - jako elektroda porównawcza i elektroda szklana (o zmiennym potencjale, zależnym od stężenia jonów hydroniowych w badanej zawiesinie) - jako elektroda pracująca.

1. Sprzęt labolatoryjny:

• pehametr ( skalowania pehametru dokonuje się roztworem buforowym o znanym ph)

• zlewki 100 cm³

1. Odczynniki:

• KCl o stężeniu 1 mol/dm³ (74,5 g KCl rozpuszczono w odzie destylowanej i uzupełniono w kolbie miarowej o objętości 1 dm³ do kreski)

1. Sposób wykonania

Odważono po 10 g gleby powietrznie suchej i przesianej przez sito o średnicy oczek 1 mm do dwóch zlewek o pojemności 100 cm³. Glebę w jednej zlewce zalano 25 cm³ wody destylowanej, a w drugiej 25 cm³ 1-molowym stężeniu roztworu KCl. Wymieszano poprzez kołowanie i pozostawiono na 15 min. Po tym czasie zmierzono wartość pH pehametrem, zanurzając elektrody w zawiesinie glebowej. Przed zmierzeniem, zawiesinę okładnie wymieszano.

1. Prezentacja i analiza wyników

	pH
	Próbka A
KCl	5,22
H20	5,78

Tabela 1. Wyniki analizy.

1. Wnioski

Odczyn gleby	pH w 1 mol*dm^-3 KCl	pH w H20
Bardzo kwaśny	do 4,5	do 5,0
Kwaśny	4,5-5,5	5,0-6,0
Leśny kwaśny	5,5-6,5	6,0-6,7
Obojętny	6,5-7,2	6,7-7,4
Zasadowy	od 7,2	od 7,4

Tabela 2 . Podział gleb pod względem zakwaszenia.

Na podstawie tabeli stwierdzamy, że odczyn gleby jest kwaśny. Wartość pH dla H₂0 mieści się w granicach 5,0 - 6,0 oraz dla KCl 4,5 - 5,5.