Определение органического вещества почвы методом И.В. Тюрина в модификации Цинао

   Таблица 2 – Приготовление растворов сравнения

 

   Фотометрирование  растворов проводят в кювете с толщиной просвечиваемого слоя 1 – 2 см относительно первого раствора сравнения при длине волны 590 нм или используя оранжево-красный светофильтр с максимумом пропускания в области 560 – 600 нм. Растворы в кювету фотоэлектрокалориметра переносят осторожно, не взмучивая осадка. 

   В данной работе мы использовали хромовую смесь, которую готовили из дихромата  калия K₂Cr₂O₇ квалификации «Ч».

   Приготовление хромовой смеси

   Для приготовления 500 мл хромовой смеси, 10,0243мг тонкоизмельченного дихромата калия поместили в мерную колбу 250 мл, растворили в воде доведя объем до метки, и перелили в фарфоровую кружку. К приготовленному раствору приливали порциями по 25 мл с интервалом в 10 – 15 мин 250 мл концентрированной серной кислоты. Кружку с раствором оставили до полного осаждения. Затем раствор перелили в склянку из темного стекла.

   Приготовление раствора соли Мора концентрации 0,1 моль/л

   Раствор восстановителя – раствор соли Мора концентрации 0,1 моль/л  и объемом 200 мл готовили из навески соли Мора. Навеску массой 8,0153мг растворили 140 мл серной кислоты концентрации С(1/2H₂SO₄)=1 моль/л, отфильтровали через двойной складчатый фильтр в мерную колбу и долили 60 мл воды.

   Концентрацию  раствора проверяли титрованием  по рабочему раствору перманганата калия с точной концентрацией С(1/5КMnO₄)=0,0957 моль/л. Для титрования в три конические колбы отмерили с помощью буретки по 10 мл приготовленного раствора восстановителя, прилили по 1 мл концентрированной серной кислоты, 50 мл воды и титровал раствором перманганата калия до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Затем для вычисления коэффициента поправки использовали среднее арифметическое значение результатов трех титрований.

   V1(КMnO₄)=11,5 мл

   V2(КMnO₄)=11,7 мл V_ср(КMnO₄)=11,6 мл

   V3(КMnO₄)=11,6 мл 

   

,

   где V_ср- объем раствора перманганата калия, израсходованный на титрование, мл;

   V – Объем раствора-восстановителя, отобранный для титрования, мл. 

   

   Объектом  анализа служила почва целинных земель г.Бузулука. Отбор проб проводили на глубине 0-10, 10-20, и 20-30 см. В образцах почвенных горизонтов определяли процентное содержание органического вещества, при этом для каждой пробы проводили три параллельных определения для получения наибольшей точности результатов анализа.

   Массу пробы для анализа (100мг) определили исходя из предполагаемого содержания органического вещества (4-7%). Пробы  почвы взвешивали с погрешностью не более 1мг. Результаты взвешиваний представлены в таблице 3.

   Таблица 3 – Масса пробы для анализа.

 

      Проведение анализа

   Анализ  проводили в соответствии с методикой. Каждую из навесок помещали в коническую колбу объемом 250 мл, в каждую из колб прилили по 10 мл хромовой смеси, затем образовавшуюся смесь тщательно перемешали стеклянной палочкой и поставили вместо водяной бани в сушильный шкаф на 20 мин при температуре 120⁰С.

   Ровно через 20 мин от момента достижения необходимой температуры, вынули колбы  с суспензией, перемешали содержимое и остудили. Затем дополнительно перемешали суспензию барбатацией воздуха и оставили для оседания твердых частиц.

   Затем приготовили растворы сравнения. В девять конических колб прилили по 10 мл хромовой смеси и нагрели в течение 20 мин в сушильном шкафу, аналогично исследуемым пробам. После охлаждения в колбы прилили объемы дистиллированной воды и раствора восстановителя указанные в таблице 2.

   Фотометрирование анализируемых растворов и растворов сравнения проводили на фотоэлектрокалориметре КФК 3-01 в кювете с толщиной просвечиваемого слоя 1 см относительно раствора сравнения №1 при длине волны 590 нм.

   Массу органического вещества в анализируемой пробе определили по градуировочному графику. При построении градуировочного графика по оси абсцисс откладывали массу органического вещества в миллиграммах, соответствующую объему восстановителя в растворе сравнения, а по оси ординат – соответствующее показание прибора.  

Построение  градуировочного  графика 

    

   y= a + bx

     

   

   y =0,03x + 1,4·10^-4 

   Массовую  долю органического вещества (X) в процентах вычисляли по формуле

   

,

   где m – масса органического вещества в анализируемой пробе, найденная по графику, мг;

   К – коэффициент поправки концентрации восстановителя;

   m₁ – масса пробы, мг;

   100 – коэффициент пересчета в  проценты.

   Результаты  измерения оптической плотности, расчета массовой доли органического вещества в образцах, а также ошибка определения представлены в сводной таблице № 4 

Таблица 4 – Результаты анализа

 
 
 
 

Заключение 

         В результате проделанной нами работы были проанализированы на содержание органического вещества три образца почв целинных земель отобранных близ г. Бузулука на глубине 0-10, 10-20, 20-30 см. При этом массовая доля гумуса,  рассчитанная исходя из результатов анализа составила 5,9; 4,75; 4,06 процента соответственно, ошибка определения 8,9; 4,6; 5,4 соответственно для трех образцов почв. Рассчитанная массовая доля подтверждает предположение, высказанное нами ранее о том, что массовая доля гумуса в исследуемых нами образцах варьируется в интервале от 4 до 7 процентов. На основе полученных данных можно сделать вывод, что данная почва является среднегумусовой. Такое содержание гумуса является оптимальным для почв данного региона. При меньшем содержании гумуса урожаи сельскохозяйственных культур падают, но повышение его содержания до более высокого уровня не приводит к заметному росту урожайности при используемых системах земледелия.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников 

1. Воробьева А.А., Химический анализ почв: учебник.- М.: Изд-во МГУ, 1998 – 270с.
2. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М., Биология почв: Учебник – 3-е изд. испр. и доп – М: Изд-во МГУ, 2005-445с.
3. Иванов Д.Н. Спектральный анализ почв: Москва «Колос», 1974-270с.
4. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Книга третья. Изд. 2-е, перераб. М., «Химия», 1977-488с.
5. Орлов Д.С. Химия почв: Учебник/Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, Н.И. Суханова. – М.: Высш.шк., 2005.-558с.: ил.
6. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование.-Л: Наука, 1980 -438с.