5. Лабораторна робота.

ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРОЛІТИЧНОЇ КИСЛОТНОСТІ

ҐРУНТОВИХ ВИТЯЖОК МЕТОДОМ ТИТРИМЕТРІЇ

Мета роботи. Засвоїти титриметричний метод визначення гідролітичної кислотності.

Теоретична частина

Кислотність ґрунту (рис. 3.4) поділяється на актуальну і потенційну. Актуальна позначається як pH і визначається наявністю йонів HP у ґрунтовому розчині. Потенційна кислот­ність — Н, зумовлена йонами Н* у ґрунтово-вбирному комплексі (ґвк), її розрізняють на обмінну і гідролітичну. Якщо причиною обмінної кислотності є рухливі йони ЕР, які витіснюються з ҐВК катіонами нейтральних солей типу KCl, NaCl, ВаС1₂, то гідролі­тичну кислотність виявляють обробкою ґрунту розчинами солей, які піддаються гідролізу з лужнією реакцією середовища.

Рис. 3.4. Класифікація типів кислотності ґрунту.

Такі солі утворені катіонами сильної основи і слабкої кислоти і при дії на ҐВК з поглиненими катіонами не тільки витіснюють йони ЕР з нього, але й нейтралізують вільні Н⁺ у ґрунтовому розчині, тобто актуальну кислотність ґрунту. Крім того, при дії таких солей, як натрій бензоат, натрій ацетат, калій карбонат тощо, обмінна кислотність теж нейтралізується. Таким чином, згідно зі схемою реакції 3.7 вдається визначити сумарну кислотність ґрунту.

Метод грунтується на обробці ґрунтової витяжки ацетатом натрію і титруванні ацетатної кислоти, що утворюється, у присутності індикатора.

Груитово — вбирний	+ 3«СН3СО(Жа ->	Грунтово - вбирний	ЗяШ+ +
комплекс		комплекс

Н⁺ (актуальної кислотності) (Ъп - 2т) СН₃СООН

Н⁺ (обмінної кислотності) +

IIі (гідролітічноїкислотності) /иМе(сн3соо)2

т Ме^х+ (3.7)

Вибір натрій ацетату найбільш оптимальний, оскільки дія карбонатів і сульфідів пов’язана з виділенням газоподібних карбон діоксиду і токсичного гідрогенсульфуру.

Експериментальна частина

Устаткування і реактиви: технохімічні терези, ротатор (прилад для перемішування і збовтування), мірна колба на 1 л, колба конічна з притертою пробкою з товстого скла місткістю 300 мл, вимірювальні піпетки на 1 і 50 мл, фільтрувальний папір (“синя стрічка”), розчин натрій ацетату, С = 0,1 моль/л; 10% розчин МаОН; 10% розчин СН..СООН; розчин МаОН С = 0,1 моль/л; зразки ґрунтів (пробопідготовку ґрунту див. Ч. II, 1.2.2), індикатор фенолфталеїн.

Хід аналізу

1. етап роботи - приготування розчину натрій ацетату С = 0,1 моль/л. Зважують на технохімічних терезах 136 г СН₃С00^^та-ЗН₂0 і переносять у мірну колбу на. 1 л, розчиняють у дистильованій воді і доводять об’єм до риски; розчин повинен мати pH = 8,3 - 8,4; у випадку більш кислої реакції, додають краплями 10% розчин N3(1®; при більшій лужності — додають 10% розчин СН₃СООН. Пам’ятати, що розчин слід зберігати не більш 3 діб.

2. етап роботи — приготування ацетатної ґрунтової витяжки. Для аналізу беруть середню пробу ґрунту, зважують наважку ґрунту ЗО г на технохімічних терезах з точністю до 0,01 г і переносять її в конічну товстостінну колбу на 300 мл; додають 100 мл розчину натрій ацетату, С = 0,1 моль/л. Суміш пере­мішують, закривають колбу притертою пробкою, вміщують на ротатор і збовтують протягом 1 год. Після збовтуння суміш фільтрують крізь сухий складчастий фільтр у суху колбу, періодич­но струшуючи перед кожним додаванням. Якщо фільтрат кала­мутний, першу порцію відкидають.

3. етап — титрування. Відбирають піпеткою 50 мл фільтрату і переносять у конічну колбу на 250 мл, додають 5-6 крапель фенолфталеїну і титрують розчином МаОН, С = 0,1 моль/л до слабко-рожевого забарвлення, яке не зникає впродовж ЗО — 60 с.

4. етап — розрахунок гідролітичної кислотності. Гідро­літичну кислотність ґрунту X_к визначают за формулою:

у _ V -К- 5-1,75

Х_к — — , ммоль екв/100 г ґрунту,

де К - поправочний коефіцієнт для переведення розчину МаОН до концентрації 0,1 моль/л; V - об’єм 0,1 М розчину МаОН, витра­ченого на титрування; 5 - коефіцієнт для перерахунку результату на 100 г ґрунту; 1,75 - коефіцієнт перерахунку (середня величина, яка показує середнє значення гідролітичної кислотності, оскільки при одноразовій обробці ґрунту СН₃СО(Жа кислотність витісняєть­ся неповністю); 10 - виправлення для переведення концентрації Н⁺ у ммоль екв.

3. етап — переведення Х_к у значення рН. Користуючись таблицею додатка №3, гідролітичну кислотність у ммоль екв/л переводять в одиниці вимірювання концентрації йонів гідрогену - рН.

Запитання до захисту лабораторної роботи

1. На чому засновано визначення гідролітичної кислотності ґрунтів?

2. Які методи визначення рН вам відомі?

3. Чи пов’язана обмінна кислотність з реакціями обміну?

4. У яких одиницях вимірюється гідролітична кислотність ґрунтів?

5. Чи пов’язане приготування ацетатної ґрунтової витяжки з обробкою проби ацетатною кислотою?

6. Чи можна за величиною рН встановити гідролітичну кислотність?

7. Які види кислотності ґрунту вам відомі ?

8. Визначити концентрацію йонів Н (моль/л), якщо гідро­літична кислотність ґрунту складає 0,76 ммоль екв/100 г ґрунту.

9. Чому дорівнює концентрація йонів ОН', якщо гідролітична кислотність ацетатної витяжки ґрунту становить 0,29 ммоль екв/ 100 г ґрунту?