какая кислотность называется обменной

Какая кислотность называется обменной

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Метод определения обменной кислотности

Soils. Method for determination of exchangeable acidity

Дата введения 2020-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением “Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н.Прянишникова” (ФГБНУ “ВНИИ агрохимии”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 025 “Качество почв, грунтов и органических удобрений”

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2021 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения обменной кислотности в почвах, вскрышных и вмещающих породах при проведении почвенного, агрохимического, мелиоративного обследования угодий, контроля за состоянием почв, а также при других изыскательных и исследовательских работах.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 1770 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 4328 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4919.1 Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления растворов индикаторов в части приготовления фенолфталеина, индикатора

ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 12026 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 16287 Электроды стеклянные промышленные для определения активности ионов водорода ГСП. Технические условия

ГОСТ 17792 Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25794.1 Реактивы. Методы приготовления титрованных растворов для кислотно-основного титрования

ГОСТ 26483 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО

ГОСТ 27593 Почвы. Термины и определения

ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29251 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 27593.

4 Сущность метода

Сущность метода определения обменной кислотности заключается в извлечении обменных ионов водорода и алюминия из почвы раствором хлористого калия концентрации 1 моль/дм при соотношении почвы и раствора 1:2,5 и последующем потенциометрическом титровании фильтрата гидроокисью натрия до рН 8,2.

5 Метод отбора проб

Отбор проб проводят по ГОСТ 26483.

6 Средства измерений, аппаратура, материалы и реактивы

6.1 Средства измерений

рН-метр или иономер с погрешностью измерения не более 0,1 рН.

Электрод стеклянный для определения активности ионов водорода по ГОСТ 16287.

Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792 или аналогичный.

Дозаторы с погрешностью дозирования не более 1% или пипетки по ГОСТ 29227 и бюретки 2-го класса точности по ГОСТ 29251.

Блок автоматического титрования БАТ-15 или аналогичный.

Стаканы химические вместимостью 100 см по ГОСТ 25336.

Посуда мерная лабораторная 2-го класса точности по ГОСТ 1770 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80).

6.3 Материалы и реактивы

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч. или ч.д.а.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026.

7 Подготовка к проведению анализа

Приготовление раствора гидроокиси натрия концентрации 0,1 моль/дм (0,1 н) по ГОСТ 25794.1.

8 Проведение анализа

8.1 Приготовление вытяжки из почвы

Для анализа используют фильтры вытяжек, приготовленных по ГОСТ 26483.

8.2 Определение обменной кислотности

В химический стакан отбирают 25 см фильтрата вытяжки.

Стакан помещают на магнитную мешалку.

В раствор погружают электродную пару.

На блоке автоматического титрования устанавливают значение эквивалентной точки, равное 8,2 рН, и время выдержки, равное 30 с.

Включают блок автоматического титрования, магнитную мешалку и открывают кран бюретки.

По окончании титрования определяют расход гидроокиси натрия по бюретке.

Аналогично проводят титрование 25 см фильтрата холостого опыта.

Источник

Как определить кислотность почвы

Кислотность почвы или кислотность земли — характеристика, которая обусловлена присутствием катионов водорода и обменного водорода в почвенном растворе и катионов алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Как самостоятельно проверить кислотность почвы на даче читайте во второй части статьи.

Почвенный поглощающий комплекс (ППК) — это совокупность свойств почвы, которая позволяет ей как губке «впитывать» и выделять обратно катионы и анионы, а также органические и другие вещества. Проверка состава ППК позволяет спрогнозировать поведение почвы в долгосрочной перспективе

Выделяют 3 типа этого параметра.

Актуальная кислотность (pH_водный) — это активность катионов водорода почвенной влаги, которая выражается в единицах pH. Реакция будет щелочной, если концентрация гидроксильной группы (OH – ) больше концентрации катионов водорода (H + ) по сравнению с чистой нейтральной водой, и кислой — если наоборот. Таким образом, при pH 8 — щелочной.

Чтобы определить актуальную кислотность плодородного слоя, готовят водную вытяжку с соотношением «сухое вещество : вода» равным 1:2,5 для минеральных грунтов (с содержанием органического вещества менее 10% по массе) и 1:25 для — торфяных (органогенных). Для Московского региона характерны подзол и подзолистые почвы с кислой реакцией среды (3÷5 ед. pH). При движении на юг значение параметра, как правило, увеличивается.

Обменная кислотность (pH_KCl) обусловлена наличием поглощённых с возможностью обратной отдачи катионов водорода и алюминия, которые вытесняются в жидкую фазу нейтральными солями (в основном хлоридом калия KCl).

Ионы водорода и алюминия, которые перешли из связанного состояния в растворённое, вредны для культивируемых сортов растений, поэтому этот параметр строго контролируют. Определение pH_KCl позволяет классифицировать субстрат по этому параметру.

Таблица 1 — Классификация почв по степени кислотности (Кидин В.В.)

pH_KCl определяют в суспензии (нефильтрованной вытяжке) приготовленной при добавлении к навеске материала одномолярного раствора хлорида калия. Соотношение «сухое вещество : растворитель» такое же, как при определении актуальной кислотности. Как правило pH_KCl меньше pH_водный, и по разнице между ними косвенно судят о насыщенности ППК ионами водорода.

При использовании метода титрования суспензии препаратом сильной щелочи и раздельным определением водорода и алюминия результат выражают в мг-экв / 100 г материала. Этот метод считается более точным и информативным.

Гидролитическая (полная) кислотность (H_Г) — определяется при добавлении к почвенному материалу одномолярного раствора ацетата натрия в дистиллированной воде. Реакция среды раствора приобретает значение в диапазоне 8,3–8,4 ед. pH в результате гидролиза соли. Применение этого реагента позволяет вытеснить из ППК все элементы, ответственные за pH_KCl и H_Г.

По величине H_Г определяют дозу извести, необходимую для нейтрализации, и принимают решение об использовании фосфоритной муки. Соотношение «сухое вещество : растворитель» — как в предыдущем пункте.

Полученное значение pH суспензии пересчитывают в H_Г при помощи специальной таблицы. Результат измеряется в мг-экв / 100 г субстрата.

Также возможно потенциометрическое определение H_Г и применение титрования. Эти методы считаются более точными.

Повышенное значение H_Г говорит о возможном негативном воздействии на растения. С одной стороны, снижается доступность микроэлементов и элементов питания, с другой стороны, повышается токсичность веществ, которые ранее не были токсичны: в частности, алюминия, бора, марганца.

Определение H_Г позволяет выбрать мелиоративные мероприятия, такие как внесение извести и доломитовой муки, и точно рассчитать необходимую дозу мелиоранта. Также на основании полученных данных принимают решение о применении физиологически нейтральных, кислых или щелочных удобрений.

Как определить кислотность почвы в домашних условиях

Подготовка образцов: в первую очередь необходимо отобрать плодородный слой земли на Вашем участке согласно инструкции. 50–70 г влажного материала (горсть земли) нужно разместить в хорошо проветриваемом помещении при комнатной температуре на лист бумаги (газеты) и сушить 2–3 дня. Не допускается использование температуры выше 105 °С для высушивания образов.

Для анализа допускается использовать только хорошо просушенный материал.

Взятие навесок: возьмите одноразовый стакан и поставьте его на весы. Обнулите. После мелкими порциями добавьте почву до достижения массы 20 г. Проделайте процедуру дважды (нужно получить два сосуда с навесками).

Приготовление реагентов: Вам понадобится приготовить 50 мл раствора поваренной соли для последующего определения pH_KCl. Для этого в стакан вместимостью 100 мл добавьте 6 граммов поваренной соли (мы будем использовать её вместо KCl). После добавления соли, не снимая сосуд с весов, обнулите весы и очень аккуратно добавьте 50 г воды. Помешайте до полного растворения соли. Реагент для определения pH_KCl готов. Для определения pH_водный добавьте в пустую тару 50 г воды, соль добавлять не нужно.

Приготовление суспензий: в стакан с навеской добавьте приготовленный раствор поваренной соли, тщательно перемешайте до однородности. Оставьте сосуд до оседания взвеси на дне и образования более-менее прозрачного слоя жидкости.

В другой стакан с навеской добавьте ранее отмеренные 50 г воды без соли. Дальнейшие действия аналогичны описанным в пункте выше.

Измерение уровня pH: приготовьте две полоски универсальной индикаторной бумаги. Опустите по одной полоске в каждый сосуд не более, чем на 1 с. Старайтесь не касаться осадка. Полоски изменят цвет. Сравните цвет со стандартной шкалой согласно инструкции к универсальной индикаторной бумаге. Запишите полученные значения. Не перепутайте значения: результаты измерения pH в таре с соляным реагентом — pH_KCl, с чистой водой — актуальная кислотность.

Интерпретация результатов: используя таблицу 1, узнайте, к какому классу относится Ваша почва. Для этого определите, в каком диапазоне находится pH_KCl. Как правило, о регулировании этого свойства плодородного слоя стоит думать, если результаты меньше 5,0 ед. pH.

Теперь вычтите из значения pH_водный значение pH_KCl. Если разница составляет больше 2 ед. pH, стоит задуматься о добавлении извести в грунт.

Результаты мелиорации (добавления извести) оцените при помощи повторного анализа: если результаты определения стали больше (pH увеличился) и разница между ними сократилась, Вы добились успеха!

Расчёт дозы извести: для того, чтобы рассчитать дозу карбоната кальция (CaCO₃), необходимо провести расчёт по следующей формуле:

Чтобы точно определить все три вида кислотности, обратитесь в Испытательный центр МГУ. Эти параметры входят в анализ почвы на плодородие. В дополнение к достоверным лабораторным результатам Вы получите консультацию и рекомендации по улучшению состояния грунта.

Требования растений к кислотности грунта и правила раскисления

Концепция экологических ниш гласит, что живые организмы стремились эволюционировать таким образом, чтобы занять в природе место, недоступное другим видам. Растения — не исключение, поэтому у всех видов разные требования к реакции среды, которые нужно знать для повышения урожайности.

Таблица 2 — Отношение культур к свойствам пахотного слоя

Проще выращивать культуры с широким диапазоном pH_KCl, так как их нормальный рост и развитие не требуют известкования, то есть раскисления.

Поскольку овощеводство распространено в нашей зоне в большей степени, приведём также таблицу оптимальных значений для овощных культур. Она поможет определить, какие растения можно сажать на Вашем участке без предварительной подготовки, а также к какому значению pH_KCl нужно привести плодородный слой, чтобы выращивать желаемую культуру.

Таблица 3 — Требования овощных культур

Таким образом, все культуры можно поделить на группы, которые возможно выращивать совместно на земле с определённым уровнем кислотности: вместе можно выращивать картофель, брюкву, щавель, а вот сельдерей и подсолнечник рядом лучше не выращивать.

Если Вы хотите растить культуры, которые требуют разных диапазонов, нужно разметить свой огород на участки. Отталкиваясь от базовой кислотности, которую Вы можете определить самостоятельно по методике, описанной выше, рассчитайте дозы извести, необходимые для раскисления земли. Чтобы ничего не забыть, ограничьте площадки и сохраните информацию о дозе извести, которую вы на них внесли. Также для каждой площадки можно составить перечень культур, которые на ней будут хорошо расти.

Использованная литература:

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Приложения для Android

Кислотность почвы

Кислотность почвы — свойство почвы, обусловленное наличием ионов водорода в почвенном растворе и обменных ионов водорода и алюминия в поглощающем комплексе почвы.

Интервал pH 5,5-7 соответствует наиболее агрономически благоприятной структуре почвы, высокому качеству гумуса и оптимальному водному режиму.

Реакция среды почвенного раствора

Реакция среды почвенного раствора — соотношение концентрации Н + и OH — ионов почвенного раствора, выраженное в виде pH водной или солевой вытяжки. Удобрения, как правило, изменяют реакцию почвенного раствора.

Реакция почвы оказывает влияние на питательный режим почв, рост, развитие и урожайность растений, деятельность микроорганизмов почвы, трансформацию форм питательных элементов удобрений и почвы, агрофизические, агрохимические, физико-химические и биологические свойства почв. Удобрения и мелиоранты позволяют регулировать реакцию почв в желаемую для возделываемых культур сторону.

По реакции среды (рН) почвы деляться на:

Реакция почвенных растворов может колебаться в широких пределах от pH = 3-3,5, характерная для сфагновых торфов и лесных подстилок сфагновых лесов до pH = 10-11 у солонцов.

Для большинства возделываемых сельскохозяйственных культур благоприятны почвы с нейтральной или близкой к нейтральной реакцией, однако значительные площади сельскохозяйственных угодий характеризуются неблагоприятной реакцией.

Источник

Какая кислотность называется обменной

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Метод определения обменной кислотности

Soils. Method for determination of exchangeable acidity

РАЗРАБОТАН Министерством сельского хозяйства СССР

Л.М.Державин, С.Г.Самохвалов, Н.В.Соколова, В.Г.Прижукова, А.А.Шаймухаметова, Л.И.Молканова, Т.В.Чукова, Е.Н.Белянина, Г.А.Майорец, Н.П.Межова, А.Л.Еринов, М.Н.Арсеньева, Т.С.Груздева, Н.В.Василевская, В.Н.Сухарева, А.П.Плешкова, Т.А.Яковлева, А.Н.Орлова

ВНЕСЕН Министерством сельского хозяйства СССР

Зам. министра Н.Ф.Татарчук

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 марта 1985 г. N 820

Настоящий стандарт устанавливает метод определения обменной кислотности в почвах, вскрышных и вмещающих породах при проведении почвенного, агрохимического, мелиоративного обследования угодий, контроля за состоянием почв, а также при других изыскательских и исследовательских работах.

Сущность метода заключается в извлечении обменных ионов водорода и алюминия из почвы раствором хлористого калия концентрации 1 моль/дм при соотношении почвы и раствора 1:2,5 и последующем потенциометрическом титровании фильтрата гидроокисью натрия до рН 8,2.

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Для проведения анализа применяют:

рН-метр или иономер с погрешностью измерения не более 0,1 рН;

электрод стеклянный для определения активности ионов водорода;

электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792-72 или аналогичный;

блок автоматического титрования БАТ-15 или аналогичный;

дозаторы с погрешностью дозирования не более 1% или пипетки и бюретки 2-го класса точности по ГОСТ 20292-74;

стаканы химические вместимостью 100 см по ГОСТ 25336-82;

посуду мерную лабораторную 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74;

натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, х.ч. или ч.д.а.;

воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72;

бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026-76;

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление раствора гидроокиси натрия концентрации 0,1 моль/дм (0,1 н.)

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Приготовление вытяжки из почвы

Для анализа используют фильтраты вытяжек, приготовленных по ГОСТ 26483-85.

4.2. Определение обменной кислотности

Аналогично проводят титрование 25 см фильтрата холостого опыта.

При отсутствии блока автоматического титрования анализируемые пробы титруют вручную, контролируя рН с помощью рН-метра или индикатора раствора фенолфталеина, до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Обменную кислотность ( ) в миллимолях в 100 г почвы вычисляют по формуле

,

– объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование пробы холостого опыта, см ;

– объем пробы вытяжки, взятый для титрования, см ;

– концентрация раствора гидроокиси натрия, ммоль/см ;

За результат анализа принимают значение единичного определения обменной кислотности.

Результат анализа выражают в миллимолях в 100 г почвы с округлением до второго десятичного зна

Текст документа сверен по:

Почвы. Определение рН солевой вытяжки,

обменной кислотности, обменных катионов,

содержания нитратов, обменного аммония

и подвижной серы методами ЦИНАО:

Источник

Кислотность почв

Кислотно-щелочная характеристика, или реакция, — это способность почв проявлять свойства кислот и щелочей при взаимодействии с водой или растворами солей. Мерой реакции почв является соотношение в почвенном растворе водородных (Н + ) и гидроксильных (ОН — ) ионов. Реакция почв характеризуется величиной pH — отрицательным логарифмом активности водородных ионов в растворах. Почвы могут иметь кислую (pH 7) реакцию.

Различают два вида почвенной кислотности: актуальную и потенциальную, которая в свою очередь подразделяется на обменную и гидролитическую.

Виды кислотности почв

Актуальной кислотностью называется кислотность почвенного раствора. Она измеряется при взаимодействии почвы с дистиллированной водой (pH_H2O). Актуальная кислотность зависит от наличия в почвенном растворе свободных органических и минеральных кислот (главным образом, угольной кислоты). Актуальная кислотность в почвах проявляется в диапазоне pH от 3 до 7.

Обменная кислотность обусловлена наличием в ППК обменных водорода и алюминия и определяется путем вытеснения ионов Н + и Аl 3+ раствором нейтральной соли КСl. Степень кислотности оценивают по величине pH солевой вытяжки. Обменная кислотность всегда больше актуальной. В почвах с ППК, насыщенны основаниями, обменная кислотность не определяется. Наиболее сильно она выражена в подзолистых почвах и краснозёмах. Существует четыре градации потенциальной кислотности почв, характеризуемой рН_КСl.

Градации кислотности почв

Гидролитическая кислотность определяется путем воздействия на почву гидролитически щелочной соли. При взаимодействии почвы с солью происходит более полное вытеснение из ППК обменных водорода и алюминия. Для определения гидролитической кислотности принято использовать 1,0 н. раствор CH₃COONa. Он выражается в мг-экв на 100 г почвы.

По величине гидролитической кислотности (Н) находят необходимую для известкования почвы дозу извести и рассчитываю степень насыщенности почвы основаниями (V, %):

где S — сумма поглощенных оснований.

Почвы, обладающие кислотностью, распространены очень широко в бореальном поясе, а также в условиях влажных субтропиков и тропиков.

В Российской Федерации в конце XX в. кислые почвы занимал 51 млн га сельскохозяйственных угодий, в том числе 43 % всей пашни. Среди них преобладают сильно- и среднекислые почвы (рН_КСl менее 5,0), площадь которых составляла 28 млн га. Во многих странах площади, занятые кислыми почвами, увеличиваются, и растет степень их кислотности. Причин тому несколько. Одна из них — внесение минеральных, часто физиологически кислых удобрений, не сопровождаемое необходимым известкованием.

Для многих, особенно промышленных, регионов характерно выпадение кислых и даже сильнокислых дождевых осадков с pH примерно 4,0—4,5, содержащих серную и частично азотную кис-лоты. Кислые дожди служат дополнительным фактором ускорения развития кислотности почв. В Нечерноземной зоне РФ потери СаCO₃ в результате антропогенного подкисления почв достигают 400—450 кг/га в год.

Негативное влияние повышенной кислотности на растения обусловлено несколькими причинами, среди которых наибольшее значение имеют следующие:

От величины pH зависят подвижность и доступность растениям практически всех элементов питания. Усвояемость фосфора максимальна при pH = 6,5, снижаясь как в более кислой, так и в щелочной среде. Только в сильнощелочных почвах при pH около 9 и выше растворимость фосфатов вновь возрастает.

В кислых почвах повышается растворимость соединений железа, марганца, алюминия, бора, меди, цинка. При избытке этих элементов продуктивность растений снижается. В то же время высокая кислотность понижает доступность такого важного микроэлемента, как молибден.

Оптимальный интервал pH связан не только с растворимостью почвенных компонентов, но и с физиологическими особенностями возделываемых культур. Для одних растений оптимум pH лежит в интервале 4,0 — 5,0 (чайный куст, клюква), для других — от 6,0 до 8,0 (вишня, груша, орех грецкий, слива, яблоня). Для снижения поденной кислотности в качестве химических мелиорантов используют различные материалы. Наиболее употребительны осадочные породы, состоящие преимущественно из кальцита, доломита СаМn(СO₃)₂, доломитизированные известняки, мергели. Кроме того, применяют известковые туфы и различные промышленные отходы: дефекат (отход свеклосахарного производства), другие шлаки. В большинстве мелиорантов действующим веществом является СаСО₃.

С химической точки зрения карбонат кальция является лучшим средством для снижения почвенной кислотности.

При внесении карбоната кальция в кислую почву происходят реакции:

В результате этих реакций создаются наиболее благоприятные условия: почвенный поглощающий комплекс насыщается кальцием, а в почвенном растворе образуется слабая угольная кислота.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник