Методы анализа состава почв

 

Почвы – это сложный аналитический объект, включающий неорганические (минеральные) и органические (гумус) вещества, которые могут находиться в твердом, жидком и газообразном состояниях. В почвах могут присутствовать практически все элементы. Их содержание колеблется в широких пределах: для макроэлементов - от десятых долей до нескольких процентов (Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, C) и десятки процентов (Si, O); для микро- и ультра микроэлементов - от 10-8 до 10-3% (Ba, Sr, B, Rb, Cu, V, Cr, Ni, Co, Li, Mo, Cs, Se); промежуточное положение занимают элементы с содержанием 10-2- 10-1% (Ti, N, P, S, H). Без достоверных данных качественного и количественного анализа состава почв, их насыщенности удобрениями, загрязненности и т.д. нельзя решить многие задачи агрохимии, выявить источники их загрязнения и сформировать мероприятия по снижению этих загрязнений.

            Часто определяемые твердые вещества посредством химических реакций переводят в жидкое состояние. Такой процесс, а также процесс извлечения из почв ионов, называется получением почвенной вытяжки.

Анализ содержания в почвах твердых веществ без преобразования их агрегатного состояния используется редко. При этом применяют методы: атомно-эмиссионного спектрального анализа с электротермическим возбуждением или атомизацией твердой пробы; инверсионная вольтамперометрия с растворением твердого вещества из электрода; γ - спектроскопия, используемая для определения концентраций радиоактивных веществ.

            Рассмотрим примеры определения различными методами содержания в почве некоторых веществ.

            Для определения подвижного (в виде ионов) железа в почве получают сернокислую почвенную вытяжку путем встряхивания 10 г почвы в 100 мл 0,5М H2SO4. При фотометрическом определении  железа к 10 мл почвенной вытяжки в колбе вместимостью 50 мл добавляют 5мл реагента и разбавляют водой до 50 мл. В качестве реагента используют 10%-ный раствор сульфосалициловой кислоты. Затем измеряют коэффициент пропускания полученного раствора на фотоколориметре при длине волны λ = 510 нм. По заранее построенному при помощи образцовых растворов графику зависимости коэффициента пропускания от концентрации железа определяют искомую концентрацию. Используя различные химические реагенты, фотометрическими методами можно определять содержание в почвенных вытяжках Mn, P, Ti, Ni, Cr, нитраты.

            Определение состава твердых веществ возможно методами атомно-эмиссионного спектрального анализа с электротермическим возбуждением. Суть этих методов заключается в возбуждении излучения исследуемого вещества при помощи дуговых и искровых электрических разрядов между парой электродов. Спектр полученных излучений имеет однозначную связь с составом исследуемого вещества.

            Далее показаны электроды для атомной эмиссии.

 

Рис. Электроды для атомной эмиссии

 

Обычно их изготавливают из графита, спектр которого беден линиями излучения.

В углублении одного из электродов помещают смешанную с порошком графита пробу твердого вещества. Второй электрод в виде конусообразного стержня называют противоэлектродом. В пространстве между электродами образуется плазма, состоящая из атомов, ионов и свободных электронов с температурой до 5000 К в дуге и 40000 К в искре. Спектры плазмы состоят из большого числа линий излучения с различными длинами волн видимого и УФ диапазонов. Методы позволяют определять содержание в почвах Li, Na, K, Ca, Sr, Ba, Mn, V, Cr, C и т.д.

            Содержание нитрат- ионов NO3-  в почвах удобно контролировать с помощью нитрат- селективного электрода. Серийно выпускаемый нитрат- селективный электрод ЭМ-NO3-01 выполняет электродную функцию в интервале рNO3 от 0,4 до 4,0 при рН 2,0 - 9,0.

            Для извлечения NO3- из почвы 20 г пробы помещают в колбу, приливают 50 мл 1М раствора K2SO4 и перемешивают на механическом встряхивателе 3 мин. Затем измеряют электрический потенциал нитрат- селективного электрода относительно хлоридсеребряного электрода сравнения. По заранее построенному градуировочному графику определяют рNO3 исследуемой пробы почвы.

 


iTunes Gift Card (Russia) 700 руб. Гарантии. ЦЕНА.
iTunes Gift Card (Russia) 700 руб. Гарантии. ЦЕНА.


Купон Google Adwords 60/20$ для БЕЛАРУСИ гугл адвордс
Купон Google Adwords 60/20$ для БЕЛАРУСИ гугл адвордс


Промокод (купон) Google AdWords на 200/100 PLN Польша
Промокод (купон) Google AdWords на 200/100 PLN Польша