Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лабораторна робота 8
ВИЗНАЧЕННЯ ОБМІННИХ КАТІОНІВ КАЛЬЦІЮ ТА МАГНІЮ ТРИЛОНОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ Ґрунтові колоїди, завдяки великій сумарній поверхні і наявності електричного заряду, здатні поглинати з ґрунтового розчину іони, катіони й аніони. Переважна частина мінеральних і всі органічні колоїди мають негативний заряд, тому поглинаються в основному катіони. Катіони, що знаходяться у ввібраному стані і які здатні вступати в обмінні реакції з катіонами ґрунтового розчину, називаються обмінними чи поглиненими. До обмінних катіонів відносяться Ca2+, Мg2+, Fe 3+, Al3+, Na+, NH4+, H+, K+. Кількість катіонів, яку може ввібрати ґрунт, називається ємністю вбирання, або ємністю обміну. Сукупність колоїдів ґрунту разом з поглинутими катіонами.прийнято називати (по К. К. Гедройцю) ґрунтовим вбирним комплексом (скорочено ГВК) Від складу ввібраних катіонів і від їх співвідношення залежать властивості ґрунту і його родючість. Вони дають можливість більш ретельно підійти до рішення питання що до необхідності проведення вапнування кислих та гіпсування лужних ґрунтів. Двовалентні катіони кальцію і магнію (Ca2+, Мg2+) спричиняють коагуляцію ґрунтових колоїдів, сприяють утворенню агрономічно цінної структури. Одновалентні катіони (Na+, NH4+, H+, K+) пептизують ґрунтові колоїди, не сприяють утворенню структури ґрунту, призводять до погіршення фізико-механічних і водно-фізичних властивостей ґрунту. Ґрунти, в яких до 25% ємності вбирання припадає на Н+ і Аl3+ (75% на Са2+ і Мg2+), вважають насиченими основами. До них відносяться чорноземи, каштанові ґрунти і сіроземи. Якщо іони водню і алюмінію становлять понад 25% ємності вбирання, то це свідчить про те, що ці ґрунти ненасичені основами. До них відносяться дерново-підзолисті, болотні ґрунти та червоноземи. Ґрунти, в яких вбирний комплекс насичений на 15-20% і більше Na+ , називаються солонцями. Як кількість окремих катіонів, так і ємність поглинання виражаються в міліграм-еквівалентах (мг-экв.) на 100 г ґрунту. Величина ємності поглинання вказує на кількість колоїдів у ґрунті і коливається в межах від 5-10 (у сірих опідзолених легкосуглинкових ґрунтах), до 50-60 мг-экв (в чорноземах). За співвідношення Са2+/Мg2+ можливо дати оцінку фізичним властивостям ґрунту, якщо співвідношення менше 1 – властивості незадовільні, 3-4 – задовільні, більше 4 – добрі. Визначення ввібраних катіонів засноване на здатності поглинених катіонів витіснятися яким-небудь іншими катіонами, що знаходяться в ґрунтовому розчині або ж введеними в розчин. Хід аналізу 1. На аналітичних терезах беруть наважку ґрунту 1 г, просіяного через сито з діаметром отворів 0, 25 мм і переносять на складчастий беззольний фільтр. Фільтр розміщають на лійці з дренажем (бите скло). Потім лійка вставляється в мірну колбу на 100 мл і наважка ґрунту промивається 1 н розчином хлористого натрію (NaCI) з pН 7-7, 2. 2. Промивання продовжується до наповнення колби фільтратом до мітки. При промиванні ґрунту розчином NaCI відбувається витіснення увібраних катіонів Са2+ та Мg2+ і заміна їх катіонами Na+. У розчині витіснені катіони будуть знаходитися у вигляді хлоридів: 3. Після цього лійка з ґрунтом поміщається в іншу колбу і ґрунт промивається розчином NaCI доти, поки не збереться 40-50 мл фільтрату. Цей фільтрат використовується для перевірки на повноту витіснення Са2+ і Mg2+. 4. Фільтрат, який знаходиться в мірній колбі на 100 мл треба обережно сколотити, поділити на дві частини по 50 мл і перенести в колби ємністю по 250 мл для подальшого титрування. При цьому в обидві колби з фільтратом додається по 50 мл дистильованої води. В одній колбі визначається поглинений Са2+, а в другій - сума Са2+ і Mg2+. Визначення засноване на здатності Трилону-Б, (звідси і метод називається трилонометричним) утворювати з іонами Са2+ і Mg2+ міцні комплексні сполуки, які можуть розчинятися у воді.
Перевірочне титрування 5. У немірну колбу, в якій містяться останні порції фільтрату, добавляють1 мл аміачного буферу і невелика кількість індикатора хромогену чорного. Індикатор беруть на кінчику шпателя. Вміст колби титрують 0, 02 н розчином трилону-Б до переходу бузкового кольору в синій з зеленуватим відтінком. При цьому кількість розчину трилону-Б, яке пішло на перевірочне титрування (кол. 1 табл.) поділяють на 2. Кількість поділеного розчину враховується при визначенні Са2+ та суми Са2+ і Мg2+.
Визначення суми поглинутих Са2+ і Мg2+
6. В одну з колб (на 250 мл), в якій до 50 мл фільтрату добавлено 50 мл води, доливають 2, 5 мл аміачного буферу і невелика кількість індикатора хромогену чорного. Розчин титрується 0, 02 н розчином трилону-Б до переходу бузкового кольору в синюватий з зеленим відтінком, кол. 2 табл. Вміст Ca+Mg у мг-экв. на 100 г ґрунту (кол. 7 табл.) обчислюють за формулою:
, де: а - число мл трилону-Б, витраченого на титрування суми Ca+Mg; в - число мл трилону-Б, витраченого на перевірочне титрування; N - нормальність трилону-Б(0, 02 н.); 100 - коефіцієнт для перерахунку на 100 г ґрунту; К - коефіцієнт гігроскопічності (1, 03); С - наважка ґрунту, взята для аналізу. ПРИМІТКА: у зв'язку з тим, що фільтрат був розділений на дві рівні частини, наважка ґрунту при розрахунках також поділяється на 2 (звідси 1/2 С).
Визначення поглинутого Са2+ 7. В другу колбу, в якій до 50 мл фільтрату додано 50 мл води, добавляють 2 мл 2 н розчину NaOH і невелику кількість індикатора мурексиду. Вміст колби титрують 0, 02н розчином трилону-Б до переходу яскраво-рожевого кольору в бузковий, кол. 3 табл. Якщо аналіз проведений вірно, то при визначенні поглинутого Са2+ витрачається на 2-3 мл менше трилону-Б, ніж при визначенні суми Са2+ і Mg2+. Кількість поглинутого Са2+ в мг-экв на 100 г ґрунту розраховують за тією ж формулою, що й при визначенні суми Ca2++Mg2+, кол.8, табл. Вміст поглинутого Mg2+ (кол. 9 табл.) розраховується за різницею між сумою Ca2++Mg2+ і Са2+. Дані заносяться в таблицю:
Висновок. Вказують на вміст катіонів Са2+ та Мg2+, визначають співвідношення між ними та дають оцінку фізичним властивостям ґрунту.
|