OZNACZANIE SKŁADU GRANULOMETRYCZNEGO METODĄ AREOMETRYCZNA CASAGRANDE'A W MODYFIKACJI PRÓSZYŃSKIEGO

Metoda ta polega na pomiarach gęstości zawiesiny glebowej za pomocą aerometru po określonym czasie od momentu wymieszania zawiesiny w cylindrze

Metodą tą oznacza się % udział frakcji < 0,1mm w próbce glebowej, natomiast frakcje > 0,1mm rozdziela się na sitach o odpowiednio dobranych średnicach oczek.

Metoda areometryczna polega a pomiarach gęstości zawiesiny aerometrem podczas postępującej sedymentacji - opadaniu cząstek glebowych.

Czasy sedymentacji poszczególnych frakcji gleby, zależne od ich wielkości oraz temperatury zawiesiny, podane są w tablicach dla różnych grup granulometrycznych. Każda tablica różni się % udziałem frakcji < 0,02 mm (części spławialne) w poszczególnych grupach granulometrycznych.

Wykonanie analizy:

1. Przygotowanie próbki do analizy:

1. przygotowanie próbki glebowej: odważyć 100g gleby i rozdrobnimy w moździerzu porcelanowym używając do tego celu tłuczka porcelanowego.

2. próbkę przesiewamy przez sito o ∅ 1mm (na sicie pozostają części szkieletowe)

3. część próbki przesiana przez sito będziemy dalej analizować pod względem składu mechanicznego

2. Oznaczanie części szkieletowych

1. części szkieletowe przenosimy do parownicy i przemywamy wodą (uwolnić od zanieczyszczeń cząstkami spławianymi), a następnie suszymy

2. przesewamy powtórnie przez sito o ∅ 1mm, a pozostałą cześć ważymy i obliczamy % zawartość części szkieletowych w próbce glebowej.

3. Preparowanie części ziemistych (<1mm) -rozdzielenie agregatów i mikroagregatów glebowych na elementarne cząstki glebowe

1. z części ziemistych odważamy na wadze technicznej 40g powietrznie suchej gleby, wsypujemy do butelki i dodajemy 25 ml peptyzatora (calgon + Na₂CO₃) i wody destylowanej

2. zawiesinę dokładnie mieszamy

3. przenosimy ilościowo do szklanego cylindra o pojemności 1l spłukując dokładnie za pomocą tryskawki z wodą destylowaną i uzupełnić H₂O _d do objętości 1l (do kreski).

4. w ten sposób mamy przygotowaną zawiesinę do pomiaru gęstości

4. Przygotowanie roztworu poprawkowego (zerowego)

1. do cylindra dolewamy 25 ml calgonu i uzupełaniamy do kreski H₂O _d

2. wkładamy aerometr i dokonujemy pomiaru poprawkowego

3. mierzymy temperaturę w cylindrze z zawiesiną glebową uprzednio wymieszaną

4. przygotowujemy wkraplacz z alkoholem arylowym (służący do „gaszenia” piany tworzącej się w czasie mieszania zawiesiny glebowej z poziomu próchniczego) oraz stoper

5. mając już wszystko przygotowane przystępujemy do ustalenia właściwego czasu pomiarów wykonując odczyty próbne

5. Ustalenie właściwego czasu pomiaru

1. cylinder z zawiesiną glebową zamykamy gumowym korkiem i mieszamy ok. 30s (30 przewróceń dnem od góry), stawiamy na stole i uruchamiamy stoper na 10minut

2. po tym czasie dokonujemy pomiaru aerometrem Prószyńskiego - najpierw w cylindrze z zawiesiną glebową, a następnie w roztworze poprawkowym

3. różnica odczytów w roztworze pomiarowym i poprawkowym daje przybliżona % zawartość frakcji < 0,02mm (części spławialnych) i pozwala wybrać odpowiednią tablice z właściwymi czasami pomiarów

4. mając tą zawartość oraz temperaturę roztworu wybieramy odpowiednią temperaturę, w której podana ilość części spławianych jest zbliżona do naszej różnicy

Średnica cząstek [mm]	Czas odczytu t	Odczyt w zawiesinie	Odczyt w roztworze poprawkowym	Różnica [%]
< 0,02	10min	60	35	25

Tab 1. Odczyt próbny

Średnica cząstek [mm]	Czas odczytu t	Odczyt w zawiesinie	Odczyt w roztworze poprawkowym	Różnica [%] r=z-p	Frakcje
< 0,1	24,0	95	35	60(a)	1-0,1	100%-a=40%
< 0,05	1,41	81	35	46(b)	0,1-0,05	(a-b)=14%
< 0,02	10,58	58	35	23(c)	0,05-0,02	(b-c)=23%
					<0,02	C=23%

Tab 2. Odczyty właściwe (tablica X, temperatura 21˚ C)

6. Przebieg analizy

1. zamykamy gumowym korkiem cylinder z zawiesiną i mieszamy ok. 30 razy.

2. stawiamy na stole i uruchamiamy stoper

3. wykonujemy kolejne odczyty dla poszczególnych części po upływie określonego czasu (dla < 0,1, <0,05; <0,02 np. po 24 sec, 1,41 min, 10,58 min), w przypadku utworzenia się piany wkraplamy kilka kropel alkoholu amylowego

4. po skończonych pomiarach zawiesinę z cylindra wlewamy do garnka, a osad pozostały na dnie przenosimy ilościowo do parownicy, przemywamy i suszymy

5. po wysuszeniu osad przesiewamy przez sito o ∅ 0,5 mm, na sicie pozostanie frakcja piasku grubego (1-0,5mm), którą należy zważyć i obliczyć jej % zawartość w próbce (40g)

6. pozostałą cześć przesiewamy przez sito o ∅ 0,25 mm i ważymy frakcje pozostającą na sicie (piasek średni 0,5-0,25), obliczamy jej % zawartość w próbce

7. fakcja piasku drobnego (0,25-0,1mm) obliczamy z różnicy po ustaleniu wszystkich frakcji granulometrycznych.

Zatem w badanej glebie części mniejszych od 0,1 mm jest 60%, części mniejszych od 0,05 mm jest 46% i części spławialnych (<0,02) - 23%

Zawartość frakcji pyłu drobnego (0,1-0,05 mm) obliczamy odejmując od wyniku pierwszego wynik drugi: 60%-46%= 14%

Podobnie obliczamy zawartość pyłu drobnego (0,05-0,02 mm), z tym że od wyniku drugiego odejmujemy wynik trzeci:46%-23% = 23%

Ilość piasku grubego (1-0,5 mm) po zważeniu wynosiła 0,4 g co stanowi 10%

40g - 100%

0,4g - x%






Ilość piasku średniego (0,5-0,25 mm) po zważeniu wyniosła 10,8g co stanowi 27%

40g -100%

10,8g - x%




Zawartość piasku drobnego (0,25-0,1 mm) obliczamy, odejmując od 100% sumę wszystkich frakcji z wyjątkiem części szkieletowych:

100%-(10%+27%+14%+23%+23%)=3%

Części szkieletowe <1mm [%]	Części ziemiste > 1mm [%]	Zawartość procentowa poszczególnych frakcji granulometrycznych o średnicy [mm]						Grupa mechaniczna
				1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05		0,05-0,02	<0,02
3	97	10	27	3	14	23	23	glina lekka pylasta

Sprzęt i odczynniki:

Waga techniczna, dwa cylindry szklane o średnicy 6cm i pojemności 1l, cylinder miarowy o pojemności 1l, garnek emaliowany o pojemności ok. 1,5 l, sita o średnicy oczek: 1: 0,5 i 0,25 mm, duża i mała parownica porcelanowa, arometr Prószyńskiego, korek gumowy, stoper, termometr, pałeczka szklana zakończona gumką, tryskawka, węglan sodowy bezwodny, alkohol amylowy.

Wnioski:

Na podstawie analizy oznaczania składu granulometrycznego metodą areometryczną Casagrande'a w modyfikacji Prószyńskiego mogę stwierdzić, że badana gleba to glina lekka pylasta glp (pylasta - ponieważ zawiera powyżej 25% frakcji pyłu), której frakcja piasku wynosi 37%, pyłu 37%,a części spławianych (iłu) jest równa 23%

Glina lekka pylasta jest różnoziarnista, posiadająca szkielet i stwarzająca najlepsze warunki fizyczne dla rozwoju roślinności leśnej. Charakteryzuje się dużą pojemnością wodną i dobrą przewiewnością.

Obserwując glebę mogę stwierdzić, że wyraźnie widoczne są ziarenka piasku na tle drobnego proszku. W glebie w stanie suchym przy rozcieraniu wyczuwa się cząstki piasku. Agregaty wymagają małego wysiłku aby je skruszyć, rozpadając się na drobniejsze, ostrokrawędziste. W stanie wilgotnym tworzy agregaty, w dotyku wyczuwa się wyraźną szorstkość, brudzi palce. Jej plastyczność i lepkość jest niewielka, a przy wałkowaniu nie otrzymuje się długiego sznurka.

Gleba gliniasta lekka zalicza się do kategorii agronomicznej średniej (III), gdyż zawiera od 21 do 35% frakcji części spławianych.

Gleby gliniaste mają dużo porów drobnych, silnie wiążących wodę, dlatego słabo ją wchłaniają po opadach lub podlewaniu

Barwa badanej gleby zależy od zawartości i stopnia utlenienia koloidalnych cząsteczek uwodnionych tlenków żelaza i manganu. W warunkach utleniających przeważają barwy od żółtej poprzez czerwoną do brunatnej, w warunkach redukcyjnych glina może być jasnoszara, szara, szarozielona

Najkorzystniejsze dla rolnictwa gleby bielicowe i brunatne zostały wytworzone właśnie z glin lekkich na glinie średniej i ciężkiej oraz rzadziej z piasków gliniastych mocnych podścielonych gliną lekką i średnią. Gleby te zaliczane są do 2 kompleksu pszennego dobrego i 3 kompleksu żytniego bardzo dobrego w IIIa - IIIb klasie bonitacyjnej. Występują powszechnie w formie zwartych i dużych płatów na obszarze wysoczyznowym. Stanowią gleby o wysokich wartościach użytkowych ze wskazaniem dla rozwoju gospodarki o kierunku pszenno - ziemniaczanym, warzywnictwa i sadownictwa.

6

---