Dariusz Sypka gr. VII

Oznaczanie składu granulometrycznego metodą areometryczną
Casagrande'a w modyfikacji Prószyńskiego

Metoda Casagrande'a wymaga po każdym pomiarze wielu ob­liczeń, dlatego w celu jej upro­szczenia i przygotowania do maso­wych analiz należało określić czas wykonywania odczytów na areometrze od momentu skłócenia za­wiesiny glebowej, aby otrzymać frakcję cząstek o żądanej średnicy.

W tym celu M. Prószyński zanalizował metodą Casagrande'a typowe gleby i podłoża, wykreślając dla nich krzywe, na których podstawie można określić w glebach procentową zawartość frakcji, których szukamy. Następnie, znając w zba­danej próbce zawartość poszczególnych frakcji granulometrycznych, można obli­czyć dla każdego areometru szybkość v i czas t opadania cząstek. Znając zaś czas opadania cząstek o określonej średnicy, możemy oznaczyć procentową zawartość poszczególnych frakcji granulometrycznych w takich próbkach, które pod względem składu granulometrycznego nie odbiegają zbytnio od zanalizowanych typowych próbek glebowych.

Dla poszczególnych utworów glebowych M. Prószyński ułożył tablice sedy­mentacji cząstek o określonych średnicach w danej tempe­raturze, zależnie od zawartości w nich części spławialnych.

Wykonując areometrem wyskalowanym przez M Prószyńskiego odczyt w-zawiesinie glebowej po ściśle określonym czasie od momentu skłócenia zawiesiny i odejmując od odczytu wzawiesinie glebowej odczyt wykonany w roztworze poprawkowym (woda + kalgon) oznaczamy bezpośrednio procentową zawartość cząstek glebowych o żądanej średnicy.

WYKONANIE

1. Oznaczanie części szkieletowych

Na wadze technicznej odważamy 100 g. powietrznie suchej gleby, następnie wsypujemy odważoną próbkę do moździerza porcelanowego i dokładnie rozdrabniamy porcelanowym tłuczkiem. Roztartą próbkę przesiewamy na sicie średnicy oczek l mm. Na sicie pozostają części szkieletów a przechodzą części ziemiste. Części szkieletowe przenosimy do parownicy porcelanowej i przemywamy je wodą wodociągową w celu usunięcia zlepionych części ziemistych. Później powinno się przemyte części szkieletowe wysuszyć w parowniczce na kuchence, po wysuszeniu jeszcze raz je przesiać przez sito o średnicy oczek l mm, a pozostałe na sicie części ważymy, otrzymując procentową ich zawartość w badanej glebie. Zawartośc części szkieletowych badanej przeze mnie wynosi 1,78 g (czyli 1,78%).

2. Preparowanie części ziemistych

Celem preparowania części ziemistych jest rozdzielenie agregatów i mikroagregatów glebowych na ich elementarne cząstki glebowe.

Z części ziemistych przesianych przez sito o średnicy oczek l mm odważamy 40 g, które wsypujemy do specjalnej plastikowej butelki i dodajemy 0,25l kalgonu oraz wodę. W ten sposób przygotowaną zawiesinę glebową umieszczamy w mieszarce na 1 godzinę tak aby wszystkie składniki dobrze się ze sobą wymieszały.

Po upływie danego czasu przenosimy zawartość butelki do szklanego cylindra o pojemności l l. ( dokładnie płuczemy butelkę aby nic w niej nie zostało). Zawartość cylindra uzupełniamy wodą destylowaną ściśle do określonej objętości(do kreski).

3. Ustalanie właściwego czasu pomiarów

Czas pomiaru dla poszczególnych grup granulometrycznych zestawiony w tablicach przez pana M. Prószyńskiego.

Do ustalenia prawidłowego czasu pomiaru potrzebujemy: areometr, cylinder z cieczą poprawkową ( w tym przypadku jest to woda) oraz wcześniej już przygotowaną w cylindrze zawiesinę glebową.

Ustalenia właściwego czasu pomiaru dokonujemy następująco: Cylinder z zawiesiną zamykamy korkiem gumowym, mieszamy ją około 30 s, następnie stawiamy na stole, jednocześnie uruchamiając stoper. Po 10 min wykonujemy w zawiesinie pomiar areometrem. Pomiar areometrem przeprowadzamy również roztworze poprawkowym. Różnica między pomiarem w zawiesinie i w roztworze poprawkowym określa w przybliżeniu zawartość części spławialnych (< 0,02 mm w badanej glebie).

Odczyt w zawiesinie - 82

Odczyt poprawkowy – 32
82 – 32 = 50 - odczyt z aerometru.

Odszukujemy taką tablicę, którą sporządzono dla gleby o zbliżonej zawartości części spławialnych. W moim przykładzie jest to tablica X dla gliny lekkiej. Z tablicy tej, po zmierzeniu temperatury zawiesiny (np. 21°C), odczytujemy właściwe czasy pomiaru.

4. Przebieg analizy

Mając ustalone czasy pomiarów, przygotowujemy alkohol amylowy w kroplach korek gumowy, stoper i areometr. Korkiem gumowym zamykamy cylinder z zawiesiną, mieszamy ją 30 razy (30 s), stawiamy na stole i jednocześnie uruchamiamy stoper. Wszystkie czynności od chwili zakończenia mieszania zawiesiny należy wykonywać szybko, ;ponieważ czas od zakończenia mieszania do odczytu jest b. krótki (ok. 20 s). Wyjmujemy korek z cylindra; gdy nad zawiesiną wytworzy się piana, podczas mieszania, gasimy ją, dodając parę kropli alkoholu amylowego; Po upływie określonego czasu (w moim przypadku było to 23,5s.) wykonujemy pierwszy odczyt na skali areometru. (odczyt ten przeprowadzamy dla części mniejszych od 0,1 mm). Po odczycie zostawiamy w zawiesinie, areometr nie przenosimy go do cylindra z poprawką, ponieważ jest to za mały okres czasu aby to robić. Następnie ponownie wykonujemy pomiar-drugi- po czasie (1 min.39s.)dla cząsteczek mniejszych niż 0,05 mm.

Po tym pomiarze wyciągamy areometr aby nie zafałszować pomiarów ponieważ cząsteczki gleby która opada mogła by się na nim osadzić. W analizie skróconej przeprowadzamy w analogiczny sposób jeszcze jeden pomiar-trzeci- dla cząstek mniejszych niż 0,02 mm po czasie (10 min. 44 s.). Wszystkie wyniki pomiarów w zawiesinie i w roztworze poprawkowym znajdują się w tabelce poniżej.

CZĄSTECZKI	CZAS ODCZYTU	ODCZYT W ZAWIESINIE	ODCZYT W ROZTWORZE POPRAWKOWYM	RÓŻNICA (z-p)	FRAKCJE W %
< 0,1	23,5 s.	82	32	50	9
<0,05	1min 39 s.	73	32	41	19
<0,02	10 min 44 s.	54	32	22	22

Po skończonych pomiarach zawiesinę znad osadu wylewamy do zlewu, a osad stały na dnie cylindra przenosimy ilościowo do parownicy; przemywamy

go dokładnie wodą bieżącą i suszymy w parowniczce cienkościennej na kuchence.

Po wysuszeniu osad nanosimy na sito o średnicy oczek 0,5 mm i przesiewamy. Na sicie zostaje frakcja piasku grubego (1-0,5 mm), którą ważymy i obliczamy w procentach w stosunku do próbki wziętej do analizy (40 g). Pozostałą część, która przeszła przez sito o średnicy oczek 0,5 mm wysypujemy na sito o oczkach 0,25 mm i przesiewamy. Na sicie o średnicy oczek 0,25 mm ostaje frakcja piasku średniego (0,5-0,25 mm), którą ważymy i również obliczamy w procentach. Frakcji piasku drobnego nie oznaczamy, gdyż obliczamy ją z różnicy,ustalenia procentowej zawartości wszystkich frakcji granulometrycznych w badanej próbce glebowej.

5. Obliczenia frakcji glebowych:

- części piaszczystych o ø 1-0,1 mm jest 50%

- części pyłowych o ø 0,1-0,02 mm jest 28%

• zawartość frakcji pyłu grubego: (0,1-0,05 mm) jest 9%

• zawartość pyłu drobnego: (0,05-0,002 mm) jest 19%

- części ilastych o ø <0,002 mm jest 22%

CZĘŚĆ SZKIELE-TOWA ø>1 mm		CZĘŚĆ ZIEMISTE ø<1mm		FRAKCJI ZIEMISTYCH w (%)							NAZWA GRUPY MECHANI-CZNEJ
				1,0 -0,5		0,5 - 0,25	0,25 – 0,1	0,1 –0,05	0,05 – 0,002	<0,002
1,78	98,22		4,6		16,97	28,43	9	19	22	glina piaszczysta pylasta (gpp)

WNIOSKI

Glina piaszczysta pylasta należy do glin lekkich jest zasobna we wszystkie składniki pokarmowe. Wchodzi ona w skład mad zawiera 21-35% części spławianych glin piaszczystych piaszczystych lekkich pylastych.

Gleby brunatne typowe również wytworzone z glin lekkich i średnich położone w terenach moreny dennej , ale nie oglejone, odznaczają się właściwymi stosunkami wodno powietrznymi. Są to gleby o korzystnych na ogół właściwościach fizycznych fizycznych chemicznych dające wysokie plony wszystkich roślin uprawnych. Zalicza się je do klasy bonitacyjnej II i III gruntów ornych i łąkowych a niekiedy do klasy I. charakteryzuje się te gleby jako kompleks przydatności rolniczej pszenny bardzo dobry lub pszenny dobry, na których uzyskuje się również wysokie plony buraków cukrowych.

3