Projekt z gleboznawstwa
Gleba Nr. 3 – Analizy i opracowanie wyników
Marcin Paul,
Patryk Pasch,
EKOENERGETYKA I
Spis Treści:
Skład granulometryczny, frakcje i grupy granulometryczne
Oznaczanie składu granulometrycznego
Obliczenia i wynik
Gęstość gleb. Oznaczanie gęstości właściwej gleby.
Oznaczanie gęstości właściwej gleby
Obliczenia i wynik
Oznaczanie sumy kationów zasadowych metodą Kappena
Oznaczanie sumy kationów zasadowych
Obliczenia i wynik
Oznaczanie odczynu gleby
Oznaczanie odczynu gleby
Obliczenia i wynik
Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej (Hh) metodą Kappena oraz określanie potrzeb wapnowania gleb
Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej
Obliczenia i wynik
Oznaczanie ilości węgla organicznego metodą Tiurina
Oznaczanie ilości węgla organicznego
Obliczenia i wynik
Oznaczanie przyswajalnego fosforu i potasu w glebie metodą Egnera-Riehma
Oznaczanie przyswajalnego fosforu i potasu
Obliczenia i wynik
Oznaczanie zawartości Mikroelementów w glebie
Oznaczanie zawartości miedzi
Obliczenia i wynik
Oznaczanie zawartości żelaza
Obliczenia i wynik
Obliczenia dodatkowe
Podsumowanie wyników i informacji o glebie
Skład granulometryczny, frakcje i grupy granulometryczne
Oznaczanie składu granulometrycznego
Odważyć na wadze laboratoryjnej 40,0g gleby powietrznie suchej, a następnie przenieść ją do zlewki o objętości 1000 cm3 , dodać 20 cm3 calgonu oraz około 600 cm3 wody destylowanej, po czym całość mieszać mieszadłem elektrycznym przez 5-10 min. Po tym czasie próbkę przenieść ilościowo do cylindra o objętości 1000 cm3 , uzupełniając do kreski wodą destylowaną. Zmierzyć temperaturę zawiesiny.
Przygotować roztwór porównawczy. Do cylindra o objętości 1000 cm3 wlać wodę destylowaną oraz 20 cm3 calgonu , uzupełnić do kreski i zamieszać mieszadłem ręcznym, po czym zmierzyć temperaturę roztworu, a następnie umieścić w nim areometr Prószyńskiego i odczytać wskazania tzw. „0”.
Wykonać pomiar próbny w celu wybrania właściwej tablicy do analiz. Zawiesinę glebową (roztwór pomiarowy) dokładnie mieszać mieszadłem ręcznym około 30 razy, w momencie wyjęcia mieszadła włożyć areometr. Po upływie 10 minut odczytać wskazania areometru. Różnica odczytów w roztworze pomiarowym i porównawczym daje przybliżoną procentową zawartość frakcji mniejszą od 0,02mm i pozwala wybrać odpowiednią tablicę Prószyńskiego.
Na podstawie wybranej tabeli i określonych dla danej temperatury czasów pomiaru dokonać właściwej analizy uziarnienia. Ponownie zamieszać zawiesinę glebową, a w momencie wyjęcia mieszadła z cylindra włączyć stoper i umieścić areometr w zawiesinie. W wyznaczonych czasach wykonać odczyty (I-IV, a na potrzeby ćwiczeń I-III).
Na podstawie wskazań areometru z poszczególnych pomiarów oraz odczytu dla roztworu porównawczego dokonać obliczeń procentowych ilości frakcji według poniższego schematu:
I-II = % pyłu grubego
II-III = % pyłu drobnego
III- „0” = % części splawialnych
100 - (% frakcji pyłu + % części splawialnych) = % piasku Odczynniki: Roztwór calgonu: 35,7 g beksametafosforanu sodu oraz 7,94 g Na2CO2rozpuścić w wodzie destylowanej, przenieść do kolby miarowej o objętośći 1000 cm3, uzupełnić do kreski i wymieszać. Sprzęt laboratoryjny: waga laboratoryjna, mieszadło elektryczne i ręczne. |
Obliczenia i wynik
Temperatura zawiesiny: 24oC
Wskazanie „0” areometru: 51
Pomiar próbny: 63
63-51 = 12
12% - piasek gliniasty lekki
Odczyt I: 80 25s
Odczyt II: 68 1m40s
Odczyt III: 62 10m44s
I - II = 80 – 68 = 12% pyłu grubego
II - III = 68 – 62 = 6% pyłu drobnego
18% = pyły
III – „0” = 62 – 51 = 11% sp
100 – (11 + 18) = 71% piasku
71% piasku; 18% pyłu; 11% sp piasek gliniasty lekki
Gęstość gleb. Oznaczanie gęstości właściwej gleby.
Oznaczanie gęstości właściwej gleby
Zważyć na wadze analitycznej piknometr wraz z korkiem
Odważyć na wadze analitycznej 10g suchej gleby i wsypać do piknometru a następnie całość ponownie zważyć
Dodać do połowy objętości piknometru wodę destylowaną i gotować aż do momentu zaprzestania wydzielania się pęcherzyków powietrza. Po tym czasie ostudzić piknometr i uzupełnić wodą destylowaną po sam korek.
Zważyć ponownie piknometr
Opróżnić piknometr i napełnić wodą destylowaną w sposób identyczny jak powyżej, a następnie zważyć go.
γ = (b-a)/(c-a)-(d-a) (g/cm3)
γ - gęstość właściwa
a- masa piknometru z korkiem
b- masa piknometru z glebą
c- masa piknometru z glebą i wodą
d- masa piknometru z wodą
Obliczenia i wynik
γ = (b-a)/(c-a)-(d-a)
γ = (49,93-38,81)/(149,13-38,81)-(139,9-38,81) = 11,12/8,42 = 1,321 g/cm3
Oznaczanie sumy kationów zasadowych metodą Kappena
Oznaczanie sumy kationów zasadowych
Odważyć na wadze laboratoryjnej 20,0g gleby powietrznie suchej, a następnie przenieść do bidonów o objętości 250cm3 i dodać 100cm3 0,1mol/dm3 HCl. Całość wytrząsać na mieszadle rotacyjnym przez 1 godzinę, a następnie pozostawić na okres 24 godzin. Po tym czasie zawartość bidonu przesączyć do kolby stożkowej, odrzucając pierwsze krople roztworu celem uzyskania klarownego przesączu.
Do kolby Erlenmeyera o objętości 200cm3 pobrać 50cm3 przesączu. Dodać kilka kropel fenoloftaleiny i miareczkować 0,1 mol/dm3 NaOH do lekko różowego zabarwienia
Obliczenia i wynik
S = (25-a) * 0,1 *200
S= (25-22,3) * 0,1 * 200
S= 2,7* 0,1 * 200 = 54
Oznaczanie odczynu gleby
Oznaczanie odczynu gleby
Odważyć 10g gleby do zlewki o pojemności 50cm3, a następnie zalać 25cm3 roztworu 1mol/dm3 KCl.
Zawiesinę kilkakrotnie zamieszać bagietką i pozostawić do następnego dnia.
Nazajutrz ponownie zamieszać zawiesinę i zmierzyć pH pehametrem z elektrodą szklaną
Obliczenia i wynik
Uszkodzony pehametr, podany wynik
Odczyn pH gleby: 5,2
Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej (Hh) metodą Kappena oraz określanie potrzeb wapnowania gleb
Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej
Odważyć 40g gleby do bidonów o objętości 200 lub 250cm3, a następnie zalać roztworem 0,5mol/dm3 octanu wapnia lub 1mol/dm3 octanu sodu w ilości 100cm3. Całość mieszać na mieszadle rotacyjnym przez 1 godzinę, po czym zawartość bidonu przesączyć, odrzucając pierwsze krople roztworu celem uzyskania klarownego przesączu.
Z przesączu (wyciągu glebowego) pobrać 50cm3 do kolby stożkowej, dodać 4-5 kropel fenoloftaleiny i miareczkować 0,1mol/dm3 NaOH do bladoróżowego zabarwienia.
Obliczenia i wynik
Hh = n*a*1000*1,5
n- stężenie NaOH
Objętość NaoH do miareczkowania
Hh = 0,1*0,82*100*1,5 = 12,3mmol/kg
Potrzeba wapnowania
Hh * 0,84 = 1,0332 t/ha
T = 54+12,3 = 66,3 mmol/kg
V = 54/66,3 *100% = 81,448%
Dawka z tabeli: 1,5 t/ha
Dawka obliczona CaO = (1,0332*100%) / 55% = 1,879t/ha
Oznaczanie ilości węgla organicznego metodą Tiurina
Oznaczanie ilości węgla organicznego
W zależności od spodziewanej zawartości próchnicy odważyć na wadze analitycznej naważkę gleby w granicach od 0,1 do 0,5g (przetartej i przesianej przez sito 0,25mm) i przenieść do kolby Erlenmeyera o objętości 100cm3. Do kolby dodać 10cm3 roztworu K2Cr2O7 o stężeniu 0,4M.
Zawartość kolby ogrzewać aż do wrzenia. Roztwór w kolbie utrzymać w stanie lekkiego wrzenia dokładnie przez 5 minut.
Kolbę schłodzić. Bezpośrednio przed miareczkowaniem dodać 2-3 krople kwasu n-fenyloantralikowego i miareczkować roztworem 0,2N soli Mohra. Zabarwienie roztworu w kolbie podczas miareczkowania zmienia się z ciemnobrunatnego na ciemnofioletowe, a następnie ciemnozielone.
Jednocześnie należy przeprowadzić oznaczenie „próby zerowej” (z piaskiem kwarcowym), postępując w sposób opisany powyżej dla analiz.
Obliczenia i wynik
Corg = ((a-b) * 0,0006* 100)/naważka gleby (g/kg)
1 cm3 - 0,3mg C org
25-15,2cm3 - 9,8mg C org
1cm3 - 0,3mg C org
9,8cm3 - x
C org = X=2,94* 3333,33 = 9,7999 g/kg
Obliczanie próchnicy
Próchnica = 9,7999*1,724 = 16,88 g/kg
Oznaczanie przyswajalnego fosforu i potasu w glebie metodą Egnera-Riehma
Oznaczanie przyswajalnego fosforu i potasu
5g suchej gleby odważyć i umieścić w bidonie o pojemności 500cm3.
Do bidonów wraz z glebą dodać 250cm3 roztworu 0,04 mol/dm3 mleczanu wapnia o pH 3,55.
Roztwór wytrząsać przez 1,5 godziny na mieszadle rotacyjnym z szybkością o około 40 obr./min.
Zawartość bidonu sączyć do dwóch probówek kalibrowanych na 25cm3 (jedna przeznaczona do analizy fosforu, druga do analizy potasu), odrzucając pierwsze krople przesączu, tak aby uzyskać klarowny roztwór.
Do probówki przeznaczonej na oznaczanie fosforu dodać dodać 2cm3 roztworu będącego mieszaniną molibdenianu(VI) amonu z fotoreksem i 1cm3 roztworu chlorku cyny(II) i wymieszać.
Pozostawić w ciemności na 30-45 minut, podczas których tworzy się kompleksowy, niebiesko zabarwiony błękit fosforo-molibdenowy. Po tym czasie kolorymetrować przy długości fali (lambda)=575nm.
Do probówki przeznaczonej na oznaczanie potasu dodać 2cm2 10 procentowego kwasu szczawiowego. Wymieszać i całość przesączyć do suchej probówki.
Równolegle należy przygotować roztwory wzorcowe dla potasu i fosforu. W tym celu do kolb miarowych o pojemności 500cm3 pobrać z roztworu wzorcowego roboczego 0, 5, 10, 15, 20, 30 cm3, a następnie dodać po 25cm3 mleczanu wapnia zapasowego, uzupełnić wodą do kreski i wymieszać. Uzyskuje się w ten sposób wiele wzorców odpowiadających po przeliczeniu na 100g suchej masy gleby 0, 5, 10, 15, 20, 30 mg P2O5 oraz K2O. Z przygotowanych roztworów roboczych odmierzyć po 25cm3, następnie postępować jak w przypadku próbek do analizy, dodając odpowiednie odczynniki.
Intensywność barwy próbek badanych na zawartość fosforu oraz ich wzorców oznaczyć na kolorymetrze, natomiast ilość potasu w próbkach na fotometrze płomieniowym, mierząc intensywność emisji światła o długości fali charakterystycznej dla potasu.
Na podstawie odczytów dla roztworów wzorcowych sporządzić krzywą wzorcową. Odczytać z niej zawartości przyswajalnego fosforu oraz potasu w badanej próbce
Obliczenia i wynik
Potas = 32,99 mg/100g - odczyt z krzywej
Fosfor = 52,15 - 15,24 mg/100g - odczyt z krzywej
Oznaczanie zawartości Mikroelementów w glebie
Oznaczanie zawartości miedzi i żelaza
Naważyć 5g gleby powietrznie suchej do bidonów o pojemności 100cm3 i dodać 50cm3 roztworu 1 mol/dm3 HCl, a następnie mieszać zawartość przez 1 godzinę na mieszadle rotacyjnym z szybkością około 40 obro/min.
Po godzinie zawartość bidonów przesączyć do probówek kalibrowanych o objętości 50cm3, odrzucając pierwsze krople przesączu.
Obliczenia i wynik
Miedź = 0,42*10 = 4,2mg/100g
Żelazo = 48,49*100 = 484,9mg/100g
Dodatkowe obliczenia
Ilość kilogramów gleby na 1 ha
1,53g/cm*20cm=
153000*20cm = 3060000kg gleby na 1 ha
Ilość próchnicy na 1 ha
16,88g - 1kg gleby
X - 16,88*3060000
X= 51652800g = 51,6528t na 1 ha
Fosfor, potas, miedź z 20t obornika:
Fosfor:
1kg - 13,8g
20000kg - x
X = 20000*13,8g = 27600g = 276kg fosforu
Potas:
1kg - 5,3g
20000kg - x
X=20000*5,3g = 106kg potasu
Miedź:
1kg - 5mg
20000kg - x
X= 100g=0,1kg miedzi
Żelazo:
1kg - 484,9mg
20000kg - x
X=9,698kg żelaza
Podsumowanie wyników i informacji o glebie
Skład granulometryczny | Piasek gliniasty lekki |
---|---|
Gęstość właściwa | 1,321 g/cm3 |
Suma kationów zasadowych | 54 |
Odczyn gleby | pH 5,2 |
Kwasowość hydrolityczna | 12,3mmol/kg |
Węgiel organiczny | 9,7999 g/kg |
Próchnica | 16,88 g/kg |
Przyswajalny Potas | 32,99 mg/100g |
Przyswajalny Fosfor | 15,24 mg/100g |
Miedź | 4,2mg/100g |
Żelazo | 484,9mg/100g |
Gęstość objętościowa | 1,53g/cm3 |
Miąższość warstwy ornej | 20cm |