Определение активной и обменной кислотности почв

Почва обладает определенной реакцией, которая проявляется при взаимодействии с водой или растворами солей. Реакция почвы может быть кислой, щелочной или нейтральной.

В почве различают два вида кислотности активную или актуальную и потенциальную кислотность.

Активная кислотность вызывается растворимыми органическими кислотами, образующимися в почве при разложении органических веществ. Подкисляющие действие на почвенный раствор в малой степени оказывает углекислота.

Потенциальная кислотность обусловлена водородными ионами, находящимися в поглощенном состоянии. Потенциальная кислотность подразделяется на обменную и гидролитическую.

Под обменной кислотностью понимают водородные ионы, которые могут быть вытеснены из поглощающего комплекса при воздействии на почву растворами нейтральных солей, чаще всего используется 1 n раствор КСl. При вытеснение обменных ионов водорода из поглощающего комплекса (ПК) катионом обрабатываемой соли образуется свободная кислота по схеме:

[ПК]_Са^Н +n КCl=[ПК]_К^К +(n-4)KCl+2Cl+CaCl₂

Кроме поглощенного водорода, причиной обменной кислотности в подзолистых почвах могут служить также подвижный Аl и Fe.

Гидролитическая кислотность вызывается водородными ионами поглощающего комплекса, вытесняемыми растворами гидролитически щелочных солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами.

Кислотность принято оценивать через концентрацию ионов водорода С_Н+ или их активность а_Н+ в 1 л раствора. Однако в связи с тем, что активность и концентрацию ионов водорода характеризовать затруднительно, принято обозначать кислотность рН = -lgС_Н+. В нейтральной среде при С_Н+=С_ОН- концентрация ионов водорода равна 10^-7 г.ион.на 1 л, то есть рН=7, в кислой рН<7, в щелочной рН>7.

По величине рН почвы делят на следующие группы:

Среда	рН	Среда	рН
сильнокислая	2,5-3,5	близкие к нейтральным	< 5,5
среднекислая	3,5-4,5	нейтральная	7,0
слабокислая	4,5-5,5	щелочная	>7,0

Кислую реакцию имеют подзолистые, дерново-подзолистые и торфяно-болотные почвы, нейтральную – черноземы, щелочную – каштановые почвы, сероземы и солонцы.

Сельскохозяйственные растения предъявляют разные требования к реакциям среды почвы. Наиболее благоприятной является слабокислая и слабощелочная среда. Отрицательно сказываются на развитии растений сильнокислая и особенно сильнощелочная реакция среды. Для снижения кислотности и щелочности проводят соответственно известкование и гипсование почв.

Для определения кислотности среды пользуются объемным, колориметрическим и электрометрическим методами.

Объемный метод основан на нейтрализации кислоты почвенного раствора щелочью определенной концентрации.

Колориметрический метод основан на свойстве кислотно-основных индикаторов менять свою окраску в зависимости от концентрации водородных ионов в растворе, кислотность определяют сравнением окраски с эталоном. В качестве эталона используют окрашенный раствор буферной смеси, имитирующий раствор минеральной соли, или окрашенную пленку. Индикатор выбирают на основании результатов ориентировочного определения рН испытуемого раствора универсальным индикатором.

Электрометрический метод основан на регистрации величины электродных потенциалов. Применяют водородный, хингидронный и стеклянный электроды. Наиболее часто при измерении рН используют стеклянный электрод в паре с электродом сравнения – каломельным. С помощью потенциометра измеряют ЭДС.

Последовательность выполнения

Для работы берут по две навески - почвы 20 г или торфа по 2 г сухого вещества. Навески переносят в стаканчики объемом 100мл и заливают одну пробу почвы и торфа дистиллированной водой (по 50 мл), а вторые пробы 1 n раствором КСl (по 50 мл), то есть соблюдается отношение навески к раствору 1:2,5 (для почвы) и 1:25 (для торфа).

Содержимое стаканчиков хорошо перемешивают в течение 3-5 минут и оставляют для взаимодействия на 30 минут (или на сутки). По истечении указанного времени содержимое стаканчиков перемешивают и определяют рН. Результаты определений заносят в табл. 1.

Таблица 1

Объект исследования	Вытяжка	Время взаимодействия, мин	Температура вытяжки, 0С	Рабочий диапазон	Отсчет по шкале рН
	водная
солевая
	водная
солевая

Контрольные вопросы

1. Методы определения кислотности среды.

2. Виды почвенной кислотности.

3. Природа кислотности. Водородный показатель.

4. Классификация типов почв по величине водородного показателя.