И способы выражения результатов анализов

И СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗОВ

ВОПРОС 1 Представительность почвенных проб.

    ВОПРОС 2. Гигроскопическая влага и выражение результатов анализа на высушенную почву

    ВОПРОС 3. Вычисления в химическом анализе почв

Отбор почвенных проб в поле — весьма ответственная часть почвенных исследований. Методика отбора проб зависит от целей исследования и обсуждается в соответствующих руководствах.

В настоящей  лекции  рассмотрим  вопросы анализа почвенных проб, и в том числе вопросы, связанные с их подготовкой к анализу в лабораторных условиях.

После отбора почвенные пробы высушивают в хорошо проветриваемых помещениях, в специальных сушильных камерах с подогревом воздуха не выше 40° или в тени на воздухе, прикрыв пробы бумагой. Принято считать, что высушивание в значительной мере препятствует изменению почвенных проб под влиянием биохимических процессов.

 В состоянии естественной влажности почвы анализируют в тех случаях, когда оценивают свойства, которые изменяются в зависимости от влажности. Во влажных пробах определяют, например, содержание нитритов и двухвалентного железа. При высыхании почв и увеличении окислительно-

восстановительного потенциала эти компоненты окисляются и нитриты переходят в нитраты, а двухвалентное железо — в трехвалентное.

Необходимо отметить, что и элементы, которые не меняют валентность при высушивании, не безразличны к уровню влажности почвы. Известно, например, что в некоторых почвах при высушивании увеличивается подвижность и доступность для растений калия, изменяется величина рН, гидролитической кислотности, подвижности фосфора и азота. Механизмы процессов, происходящих при высушивании почв, в полной мере не выяснены.

В некоторых странах вместо высушивания почвенные пробы замораживают и хранят при температуре -20°.

В связи с тем, что анализу, как правило, подвергают лишь малую часть почвенной пробы, взятой при полевых изысканиях (будем называть эту пробу первичной), рассмотрим вопросы, связанные с отбором средней лабораторной и аналитических проб из первичной почвенной пробы.

ВСТАВКА  1

Этот множитель удобно использовать в тех случаях, когда в одной

навеске почвы определяют несколько компонентов, например при валовом анализе почв. В тех случаях, когда навеску почвы используют для определения только одного компонента (например, углерода или азота), можно вычислить множитель, с помощью которого результат анализа, вычисленный на воздушно-сухую почву, пересчитывают на высушенную почву. Так как при расчете массовой доли любого компонента величина навески всегда находится в знаменателе расчетного уравнения, то множитель, позволяющий результаты анализа, выраженные на воздушно-сухую почву, отнести к почве высушенной, равен величине, обратной Kw:

ВСТАВКА 2

В процессе высушивания почвы при температуре 100—105° из почвы удаляется не только гигроскопическая влага, но и адсорбированные

почвой газы (С02, NH3 и др.) и кристаллизационная (гидратная) вода присутствующих в почве солей. Поэтому при анализе некоторых почв результаты определения гигроскопической влаги могут быть завышенными. В то же время присутствие в почвах веществ, способных к окислению, может привести к получению заниженных результатов из-за окисления в процессе высушивания восстановленных соединений.

В связи с тем, что кристаллизационная вода, входящая в состав гипса (CaS04*2H20) удаляется при температуре 100—105°, определение гигроскопической влаги в почвах, содержащих гипс, рекомендуется проводить, высушивая почву при температуре 60— 65°, а не 100—105°. Полученный результат умножают на эмпирический коэффициент (1,23), учитывающий неполное удаление из почвы гигроскопической влаги (Руководство по лабораторным методам..., 1990).

2.2.1. Методика определения гигроскопической влаги

Навеску почвы 2-5 г берут на аналитических весах в предварительно

высушенных при температуре 100-105° и взвешенных стеклянных бюксах (бюксы взвешивают с крышками). Бюксы с почвой в течение 5 ч выдерживают в сушильном шкафу при температуре 100—105°. С помощью щипцов с резиновыми наконечниками бюксы вынимают из сушильного шкафа, закрывают крышками, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

    Условились считать, что выдерживание почвы в течение 5 ч при температуре 100—105° приводит к полной потере гигроскопической влаги.

    Если необходимо проверить полноту удаления гигроскопической влаги, бюксы с почвой снова ставят в сушильный шкаф на 1,5—3 ч и взвешивают. Высушивание прекращают, если масса равна или больше результата предыдущего взвешивания (увеличение массы может произойти за счет окисления некоторых компонентов почв).

Расчет массовой доли гигроскопической влаги (%) проводят по

уравнению:

(т-т1)*100 %

W=           т1   

где т — масса воздушно-сухой почвы, г; т1 — масса высушенной

почвы, г.

Обратите внимание, что при расчете за 100% почвоведы принимают

массу высушенной, а не воздушно-сухой почвы.

ВСТАВКА 4

Чтобы пересчитать результаты анализа на безгумусную и бескарбонатную

почву, их умножают на коэффициент:

ВСТАВКА 5

На этот коэффициент умножают результаты определения всех химических элементов, кроме кальция, так как результат определения валового содержания кальция представляет собой сумму кальция карбонатов и кальция, входящего в состав силикатов и других соединений.

2.3.1. Методика определения потери от прокаливания

Навеску (около 1 г) почвы, растертой до состояния пудры, берут

на аналитических весах в доведенном до постоянной массы в фарфоровом тигле. Тигель ставят в слабо нагретую муфельную печь и прокаливают при температуре 750-800° в течение 2—3 ч. Тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Затем тигель с почвой снова прокаливают 30-60 мин, охлаждают и взвешивают. Так как прокаленная почва гигроскопична, взвешивание после второго прокаливания проводят быстро, предварительно поставив на чашку весов разновесы на основе результатов первого взвешивания.

Потерю от прокаливании выражают в процентах от высушенной почвы. Поскольку при прокаливании воздушно-сухой навески удаляется и гигроскопическая влага, необходимо из массовой доли летучих компонентов, выраженной в процентах на высушенную почву, вычесть массовую долю (%) гигроскопической влаги. Тогда для вычисления пп можно использовать уравнение:

ВСТАВКА 6

 

И СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗОВ