Максимальної гігроскопічної вологи ґрунту

 

Гігроскопічна волога - це волога, яка адсорбована поверхнею ґрунтових частинок. Властивість ґрунту вбирати пароподібну воду, що знаходиться в повітрі, називається гігроскопічністю, а поглинена таким чином волога - гігроскопічною.

Гігроскопічна волога укутує поверхню ґрунтових частинок у вигляді плівки товщиною 2-3 молекули і удержується з силою від 50 до 10 000 атмосфер. В порівнянні з краплиннорідкою водою гігроскопічна волога характеризується підвищеною щільністю (1,2-1,7 г/см³); в ній не розчиняються речовини; вона не проводить електричний струм; замерзає при температурі від - 4 до -78^оС; рухається тільки у вигляді пару; вилучається з ґрунту нагріванням при температурі 105-106^оС; недоступна рослинам.

Кількість гігроскопічної вологи в ґрунті залежить від:

· відносної вологості повітря;

· температури ґрунту;

· мінералогічного складу ґрунту;

· гранулометричного складу ґрунту;

· вмісту гумусу в ґрунті;

· вмісту солей в ґрунті.

Максимальний вміст гігроскопічної вологи в ґрунті спостерігається при відносній вологості повітря близької до 100% така волога називається максимальною гігроскопічною (МГ).

Якщо в мінералогічному складі ґрунті переважає монтморилоніт, то величина МГ буде значно більшою, ніж при домінуванні ілліту або каолініту.

Чим важчий ґрунт за гранулометричним складом і вищий в ньому вміст гумусу, тим величина МГ буде більшою, тому що зростає питома поверхня частинок і як наслідок - зростає величина поверхневої енергії ґрунту, табл.14. Вниз за профілем ґрунту величина МГ зменшується.

 

14. Максимальна гігроскопічність ґрунтів середньої гумусності (2-5%)

Гранулометричний склад ґрунту	Максимальна гігроскопічність, %
Піщаний	0,5 - 1,5
Супіщаний	1,5 - 3,0
Легкосуглинковий	3,0 - 5,0
Середньосуглинковий	5,0 - 6,0
Важкосуглинковий	6,0 - 8,0
Глинистий	8,0 - 12,0 і більше

 

В засолених ґрунтах кількість гігроскопічної вологи значно більша, ніж в не засолених, тому за рахунок меліорацій (промивка, гіпсування) можливо суттєво зменшити величину недоступної для рослин вологи.

Величину МГ використовують для розрахунків вологості стійкого в’янення рослин (ВСВ) - це вологість ґрунту при якій рослини з розвинутою кореневою системою продовжують в’янути навіть в середовищі насиченому водяним паром.

ВСВ для легких ґрунтів становить 1,25МГ, для важких 1,5-2,0МГ, для розрахунків прийнято коефіцієнт 1,34.

При визначенні кількості МГ ґрунт насичують водяними парами над насиченим розчином К₂SO₄, або 10% розчином H₂SO₄, які створюють відносну вологість повітря 98-99%.

 

Хід аналізу:

Робочою таблицею проведення аналізу служить табл. 15.

Таблиця 15

№ бюксу	Вага бюксу, г	Вага абсолютно-сухого ґрунту, г	Вага випаруваної вологи, г	Вміст гігроскопічної вологи, %	Вміст максимальної гігроскопічної вологи, %
пустого	з повітряно-сухим ґрунтом	з ґрунтом після насичення	з абсолютно-сухим ґрунтом	при повітряно-сухому стані	після насичення

 

1. Чистий, порожній бюкс просушують до постійної ваги, охолоджують в ексикаторі та зважують на аналітичних вагах (табл.15, кол. 1 і 2).

2. В бюкс насипають 5-10 г повітряно-сухого ґрунту, просіяного через сито з отворами 1мм (табл. 15, кол. 3).

3. Бюкс з ґрунтом поміщають в ексикатор, на дні якого налито насичений розчин К₂SO₄, або 10% розчин H₂SO₄. Ексикатор установлюється в темне місце.

4. Через 3-4 дні бюкси зважують і знову поміщають в ексикатор до повного насичення, яке визначають за відсутністю різниці між даними проміжних зважувань (табл. 15, кол. 4).

5. Бюкс з насиченим ґрунтом поміщають в термостат до повного висушування при температурі 105-106^оС (табл. 15, кол. 5).

6. Вага абсолютно-сухого ґрунту (табл. 15, кол. 6) розраховується як різниця між вагою бюксу з абсолютно-сухим ґрунтом (табл. 15, кол. 5) і вагою пустого бюксу (табл. 15, кол. 2).

7. Вага випаруваної вологи при повітряно-сухому стані (таб 15, кол. 7) розраховується як різниця між вагою бюксу з повітряно-сухим ґрунтом (табл. 15, кол. 3) і вагою бюксу з абсолютно-сухим ґрунтом (табл. 15, кол. 5).

8. Вага випаруваної вологи після насичення (таб 15, кол. 8) розраховується як різниця між вагою бюксу з ґрунтом після насичення (табл. 15, кол. 4) і вагою бюксу з абсолютно-сухим ґрунтом (табл. 15, кол. 5).

9. Розрахунок вмісту гігроскопічної вологи (табл. 15, кол. 9) розраховують за формулою:

де:

Г – вміст гігроскопічної вологи, %;

m₁ – вага випаруваної вологи при повітряно-сухому стані, г;

100 – для перерахунку в проценти;

c – вага абсолютно-сухого ґрунту, г.

10. Розрахунок вмісту максимальної гігроскопічної вологи (табл. 15, кол. 10) розраховують за формулою:

де:

МГ – вміст максимальної гігроскопічної вологи, %;

m₂ – вага випаруваної вологи після насичення, г;

100 – для перерахунку в проценти;

c – вага абсолютно-сухого ґрунту,г.

11. Коефіцієнт гігроскопічності, використовують для перерахунку результатів аналізів повітряно-сухого ґрунту на абсолютно-сухий ґрунт, розраховують за формулою:

де:

КГ – коефіцієнт гігроскопічності;

100 – для перерахунку з процентів;

Г – вміст гігроскопічної вологи, %.

 

Висновок. Вказуються величини вмісту гігроскопічної та максимальної гігроскопічної вологи, КГ та ВСВ. Відмічається кореляція величини МГ та гранулометричного складу ґрунту.

Розрахунки запасів вологи

Лабораторна робота 6