Adamska Ewa

Cygler Lidia

Czyżewska Monika

Oś gr.1

Sprawozdanie nr 1

Temat: Właściwości chemiczne badanej gleby - piasek mocny pylasty.

Zakres:

1) Oznaczanie odczynu gleby (pH) metodą kolorymetryczną oraz elektrometryczną.

2) Oznaczanie węglanu wapnia w glebie.

3) Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej metodą Kappena.

4) Oznaczanie sumy kationów zasadowych metodą Kappena.

5) Określenie pojemności sorpcyjnej badanej gleby oraz stopnia wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi.

Ad.1) Oznaczanie odczynu gleby (pH)

pH otrzymanej próbki gleby mierzonej metodą kolorymetryczną wynosi:

pH=6

pH otrzymanej próbki gleby mierzonej metodą elektrometryczną wynosi:

1. pH (H₂O) =6,10

2. pH (H₂O)= 6,12 pH(H₂O)=6.11

3. pH (KCl)=5,50

4. pH (KCl)= 5,49 pH(KCl)=5,495

Wykonanie: Do dwóch naczynek szklanych (poj.50 cm³) odważono po 10 gram gleby przesianej przez sito. Do jednego naczynka wlano po 25 cm³ wody destylowanej, a do drugiego 25 cm³ 1 n KCL. Zawartość wymieszano i pozostawiono na określony czas. Po tym czasie wykonano pomiary za pomocą pehametru .

Wniosek : Przeprowadzony pomiar uzyskał zadowalające wyniki. Wynik otrzymany metodą kolorymetryczna jest porównywalny z wynikiem otrzymanym przy pomiarze pehametrem w wyciągu wodnym, a także wynik pomiaru przeprowadzonego w 1n KCl jest prawidłowy gdyż jest mniejszy od pH(H₂O). Na podstawie wysokości pH(KCl) badana gleba zalicza się do gleb kwaśnych, chociaż jest bliska granicy by zaliczyć się jako słabo kwaśną. Poznanie odczynu gleby jest bardzo ważne, gdyż od tego będą zależały własności chemiczne, fizyczne i biologiczne gleby.

Ad.2) Oznaczanie węglanu wapnia w glebie:

Reakcje rozpuszczania węglanu wapnia

CaCO₃ + H₂O + CO₂-> Ca(HCO₃)₂

Reakcje rozkładu węglanu wapnia kwasem

CaCO₃+ 2HCL = CaCL₂ + H₂O + CO₂

Do oznaczania węglanów stosowaliśmy metodę Scheiblera.

Procentową zawartość węglanu obliczamy według wzoru :

X=(Q*a/q*1000)*100

Gdzie:

Q- ilość cm³ wywiązanego CO₂

q- masa użytej do oznaczenia wysuszonej próbki gleby w gramach

1. wartość odczytana z tablicy przy określonej temperaturze i ciśnieniu w mg/cm³

Wyniki: Q=1 cm³

a=4,141mg/cm³

q=10 g

x= (1*4,141/10*1000)*100 = 0,04141%

Wniosek: Metoda Scheiblera na podstawie burzenia pozwala nam określić w przybliżeniu zawartość węglanów. W naszej próbce zaobserwowaliśmy brak burzenia a także po wykonaniu doświadczenia przy użyciu Aparatu Scheiblera stwierdziliśmy że badana gleba nie zawiera CaCO₃ lub zawiera poniżej 1%CaCO_{3 .} Wynik ten jest zgodny z oznaczoną wcześniej wartością pH, gdyż gleby kwaśne nie powinny zawierać CaCO₃ .Występowanie węglanu wapnia (CaCO₃) w glebach przeciwdziała ich zakwaszeniu.

Ad.3) Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej metodą Kappena.

Wykonanie:

Kwasowość wymienna (Kw): 40g gleby+100ml 1M KCL 2x

Kwasowość hydrolityczna (Hh): 60 g gleby +150ml 1M CH₃COONa

Reakcje zachodzące przy oznaczaniu kwasowości wymiennej:

KS]^H+ + KCL = KS]^K+ + HCL

KS]^AL3+ + 3KC = KS]^3K+ + ALCL₃

ALCL₃+ 3H₂O = AL.(OH)₃+3HCL

HCl+ NaOH = NaCl + H₂O

Reakcje zachodzące przy oznaczaniu kwasowości hydrolitycznej:

KS]^H+ + CH₃COONa = KS]^Na+ + CH₃COOH⁺

CH₃COONa + H₂O= CH₃COOH + NaOH

CH₃COOH + NaOH= CH₃COONa + H₂O

Wyniki

Podczas miareczkowania zeszło:

Kw=0,3 cm³

Hh=2,32 cm³

Wzór:

Kw = (x ml NaOH*5*1,75)/10 [cmol (+)/kg]

Gdzie:

x-ilość ml NaOH zużytego do zmiareczkowania 50 cm³ przesączu

5- przeliczenia na 100g

1,75-stały współczynnik przeliczeniowy

Kw=(0,3*5*1,75)/10=0,2625 cmol (+)/kg

Wzór:

Hh = x ml NaOH*0.1*5*1, 5 [cmol (+)/kg]

Gdzie:

x-ilość ml NaOH zużytego do zmiareczkowania 50 cm³ przesączu

n- normalność NaOH

5- przeliczenia na 100g

1, 5-stały współczynnik przeliczeniowy

Hh=2,32*0,1*5*1,5=1,74 cmol (+)/kg

Wniosek:

Kwasowość hydrolityczna metodą Kappena możemy oznaczyć we wszystkich glebach kwaśnych jak i alkalicznych. Otrzymane wyniki są prawidłowe, gdyż kwasowość hydrolityczna jest większa niż wymienna. Jest tak dlatego gdyż kwasowość hydrolityczna uwzględnia oprócz jonów wodorowych słabo związanych z kompleksem sorpcyjnym również jony wodorowe silnie z nim związane. Kwasowość jest jedną z najistotniejszych właściwości fizykochemicznych gleby.

Ad.4) Oznaczanie sumy katonów zasadowych metodą Kappena

Wykonanie:

20 g gleby+ 100ml 0,1 M HCl 2x

reakcje zachodzące:

KS]^Ca2+ + 2HCL = KS]^H+ + CaCL₂

HCL + NaOH + NaCL + H₂O

Sumę zasadowych kationów wymiennych S wyrażamy w milirównoważnikach na 100 g gleby.

S=[(50 ml 0,1 n HCl - a ml 0,1 n NaOH)*10]/10 me/100g [c mol(+)/1kg]

Gdzie:

Liczbę 10 w liczniku wprowadza się by przeliczyć wyniki miareczkowania na 100g gleby

Dzieli się przez 10 gdyż trzeba przejść z 0,1 n HCL na 1 n aby wyrazić sumę kationów wymiennych w milirównoważnikach .

Podczas miareczkowania zeszło 46,2 ml NaOH

S=3,8 cmol (+)/1 kg

Wniosek:

Metodę Kappena można stosować tylko dla gleb bez węglanowych. Jest jedną z najprostszych i najszybszych metod, choć jest mało dokładna. Sorpcja wymienna wywiera poważny wpływ na kształtowanie się procesów i właściwości gleby. Badana gleba zawiera niewielką ilość kationów zasadowych co zgadza się z określeniem gleby jako kwaśną.

Ad.5) Określenie pojemności sorpcyjnej gleb oraz stopnia wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi.

pojemność sorpcyjna T:

T= S+Hh me/100g

Gdzie:

S- suma kationów zasadowych

Hh- całkowita kwasowość hydrolityczna

T=3,8 + 1,74= 5,54 me/100g

stopień wysycenia kationami zasadowymi V :

V=(S/T )*100%

V=(3,8/5,54)*100%= 68 %

Wniosek:

Pojemność sorpcyjna gleby zależy od ilości i jakości koloidów glebowych. Więc gleby ciężkie i próchniczne zawierają większe ilości koloidów mineralnych i organicznych mają większą pojemność sorpcyjną.

Ze stosunku kationów zasadowych do wodoru w kompleksie sorpcyjnym, który wyniósł 68% wynika że badana gleba zawiera więcej kationów wymiennych Ca, Mg, K w kompleksie sorpcyjnym niż jonów wodorowych. Niestety wynik ten źle współgra z pozostałymi które wykazują iż gleba jest kwaśna, czyli zawiera w kompleksie sorpcyjnym więcej jonów wodorowych niż kationów zasadowych.

---