Задание 4. Определение углекислоты карбонатов при помощи кальциметра (газоволюметрический метод)

Кальций называют стражем плодородия почв. Он играет решающую роль в закреплении гумуса в почве, но избыток кальция вреден, т.к. обусловливает недоступность железа для растений.

Карбонатные (вскипающие от соляной кислоты) почвы содержат много углекислых солей кальция и магния (10% и более), преобладает углекислый кальций, поэтому вычисляют количество в почвах карбонатов по содержанию СО₂ в СаСО_3. При газоволюметрическом методе на карбонатные почвы действуют соляной или др. кислотой. Выделяющийся углекислый газ определяют количественно объемным методом с учетом атмосферного давления и температуры. Далее путем пересчета устанавливается содержание в почве карбонатов.

Ход анализа: 1 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм, помещают в пол-литровую банку (7) прибора. В находящуюся в ней пробирку вливают пипеткой 10–20 мл 10% HCL. При помощи крана градуированную трубку соединяют с атмосферным воздухом и банкой, где помещена почва. Сосуд с водой ставят на верхнюю полку, открывают зажим. Когда уровень воды в градуированной трубке (2) достигнет определенного деления (н-р, 100 мл), закрывают зажим у склянки с водой, кран поворачивают и соединяют только с банкой. Записывают отсчет исходного уровня воды в градуированной трубке. Проверив герметичность системы, опрокидывают банку и, энергично встряхивая, смешивают почву с HCL. Она вступает в реакцию с СаСО₃ почвы, и выделяющийся углекислый газ собирается в верхней части градуированной трубки, вытесняя воду во вторую трубку (3). Встряхивание банки продолжается до тех пор, пока уровень воды в градуированной трубке после встряхивания банки останется неизменным. В градуированной трубке отсчитывают объем СО₂ над водой, записывают температуру и атмосферное давление. Вес СО_2, выделяющегося во время опыта из навески анализируемой почвы, вычисляют по формуле: В = Х * V, где В – масса всего объема СО₂ , выделяющегося во время опыта из навески С воздушно-сухой почвы (в мг); Х – масса 1 мл СО₂ при данном давлении и температуре (значение Х определяют по табл.); V – количество СО_2, выделяющегося при опыте (в мл).

Содержание в почвеСаСО₃ рассчитывают по формуле:

В * 2,272 * 100 * К _Н2О * 0,001

А = -------------------------------------------, где

С

А – содержание в почве СаСО₃ (в % веса сухой почвы);

К _Н2О – коэффициент пересчета на абсолютную сухую почву (если есть данные о гигроскопической влажности почвы; в противном случае расчет ведется на воздушно-сухую почву);

0,001 – множитель пересчета в граммы;

С – навеска воздушно сухой почвы в граммах;

100 – коэффициент пересчета на 100 г почвы;

2,272 - множитель пересчёта с CO₂ в CaCO₃;

	Реактив - 10%-р-р HCl 1 - деревяный штатив 2-3 - сообщающиеся стеклянные трубки, из них -3 градуированная; 4 - кран сосуда с водой 5 - полуторалитровая склянка с водой; 6 - трехходовой кран; 7 - банка для проведения реакции.

Рис. 1 Схема прибора для определения CaCO₃ (кальциметр)

По результатам определения содержания СаСО₃ в заданной почве студенты делают вывод об уровне карбонатности почв на основании следующей шкалы (табл. 4)

Таблица 4