Бақылау сұрақтары:

1. Топырақ құрамындағы қарашірік мөлшері топырақ тығыздығына қалай әсер етеді ?

2. Топырақтың көлем бірлігіндегі түтікшелердің жиынтық көлемі қалай аталады ?

3. Топырақтың жалпы кеуектілігі қандай жолмен анықталады ?

4. Топырақ қатты фазасының тығыздығы қандай жолмен анықталады ?

Су ерітіндісін талдау

Жұмыс мақсаты: Топырақта еріген заттардың мөлшерін және сапалық құрамын анықтау

Тапсырма:

1. Топырақтың су ерітіндісі ұғымына түсінік беру.

2. Суда еритін минералды және органикалық заттардың жалпы мөлшерін анықтау.

3. Топырақта еріген тұздардың сапалық құрамын анықтау.

Қажетті құралдар мен материалдар: Топырақ үлгілері, 250мл колбалар, дистилденген су, қара топырақ, 1мм елеуіш, таразылар, электроплитка, реактивтер.

Тапсырмаға түсініктеме.

Су ерітіндісі органикалық, минералды заттардың суда еритін қарапайым тұздарының топырақтағы мөлшерінен түсінік береді.

Су ерітіндісін талдау – бұл топырақ ерітіндісін талдаудың бір жолы, себебі су ерітіндісі – бұл сумен араластырылған топырақ ерітіндісі.

Су ерітінділері нәтижесі топырақтағы суда еритін заттардың сандық құрамы туралы салыстырмалы дерек береді.

Су ерітіндісін топырақтағы өсімдіктерге зиянды тұздарды анықтау үшін, қоректік режимін анықтау үшін және басқа практикалық сұрақтарды шешу үшін қолданады.

Судың топыраққа әсері, топырақта барлық жеңіл еритін қосылыстардың еруінен тұрады.

Жеңіл еритін тұздар – хлоридтер: NaCI, M_n CI, Ca CI.

Сульфаттар: Na₂ SO₄ және M_n SO₄ бикарбонаттар: NaНСO_3. Са (НСО₃) ₂ және натрий карбонаты : Na₂ СO_3. нитраттар, нитриттер, аммоний тұздары, натрий гуматы және фульваты.

Суда еритін тұздар өсімдіктерге зиянды болуы мүмкін В.А. Ковда жеңіл еритін тұздардың зияндық дәрежесіне қарай мынадай қатар құрады:

Барлық тұздардың ішіндегі ең зияндысы сода Na₂СO₃ оның 0,005% мөлшері өсімдіктің өлуін тудырады.

Су ерітіндісін дайындау. Техникалық таразыларда алдын ала үгітілген және 1 мм торкөзді сито арқылы өткізілген 50 г құрғақ топырақ аламыз, өлшендіні 250 мл колбаға салып, 5-есе мөлшерде дистилденген су құямыз. Содан кейін топырақпен суды 3 минут бойы шайқап келесі колбаға қағаз сүзгі арқылы сүземіз. Ерітіндіні талдауды сүзгі арқылы барлық су өтіп болғасын ғана бастаймыз, себебі сүзіндінің бастапқы және соңғы мөлшерінде кейбір компоненттерде айырмашылық болуы мүмкін.

Талдауды жеңіл еритін тұздардың жалпы мөлшерін анықтаудан бастаймыз (құрғақ қалдық).

Ерітіндінің құрғақ қалдығын анықтау. Ерітіндінің құрғақ немесе тығыз қалдығы суда еритін органикалық және минералды қосылыстардың жалпы мөлшерін көрсетеді. Құрғақ қалдық топырақтың тұздану дәрежесін көрсетеді. Тұзданған қабаттар деп құрамындағы суда еритін тұздар мөлшері 0,3%-тен жоғары топырақтарды айтамыз. Топырақтардың тұздану дәрежесін құрамындағы тұздардың сапалық құрамына қарай айырады (19-кесте).

19-кесте  Тұздану дәрежесі және сапасы бойынша топырақтар классификациясы

Топырақтардың тұздауына қарай топтары	Топырақтардың тұздану типтері, құрғақ қалдық, 
	Хлоридті және сульфатты-хлоридті	Сульфатты және хлоридті-сульфатты	Содалы және аралас
Тұзданбаған	0,2	0,3	0,1
Сәл тұзданған	0,2-0,3	0,3-0,6	0,1-0,3
Орташа тұзданған	0,3-0,5	0,6-1,0	0,3-0,5
Тұздануы жоғары	0,5-1,0	1,0-2,0	0,5-0,7
Сорлар	1,0	2,0	0,7

Құрғақ қалдықты анықтау үшін 50 мл су ертіндісін алып, алдын ала құрғатылған және өлшенілген аллюминий бюкске құямыз. Егер 50 мл бюкске симайтын болса, құрғатуды бөлшектеп жүргіземіз: алдымен 25мл құйып құрғап болған соң сол бюкске қалған 25 мл кұямыз, колбадан су ерітіндісін сыйымдылығы 25 мл өлшеуіш пипеткалармен аламыз.

Су ерітіндісі бар бюксті жабық спиральды электроплиткада құрғағанша қайнатамыз, қайнату кезінде ерітіндінің қатты қайнап шашырамауын қадағалайды.

Қайнату аяқталған соң бюксті құрғату шкафында 105⁰ температурада 3 сағат бойы құрғатады. Сонан соң эксикатарда суытады және өлшейді. Дәптерге жазуды мына тәртіппен жүргізеді:

форма -1

кескін	Топырақ үлгісі тереңд-гі, см	Топырақ өлшемі	Ерітінді нің жалпы көлемі	Бос бюкс салма-ғы	Құрғақ қалдық-ты бюкс салмағы	Құрғақ қалдық	Кептіруден кейінгі бюкс салмағы
1	2	3	4	5	6	7	8

Топырақтағы құрғақ қалдық мөлшерін %-пен формула бойынша есептейді: Х=a*10

Мұнда Х= құрғақ қалдық, %

а = құрғақ қалдық салмағы, г

10-50 мл ерітіндіні 10 г топыраққа аудару коэффициенті.

Су ерітіндісін сапалық талдау. Су ерітіндісін сапалық талдау топырақтағы тұздардың сапалық құрамын анықтау үшін жүргізіледі.

Су ерітіндісінде негізінен хлорид , сульфат және карбонаттар болғандықтан, ең бірінші аниондарды сонан соң кейбір катиондарды анықтайды.

СО²₃ анионын анықтау. Еритін карбонаттар топырақта негізінен Na НСO₃ (сода) түрінде болады. Na₂СO₃ болуы топырақта сілтілік реакция тудырады. Сондықтан СO₃ ионын анықтауды фенолфталеин көмегімен жүргізеді: сілтілік реакцияда ол қызғылт реакция береді. Су ерітіндісіндегі СО²₃ барын анықтау үшін пробиркаға аз ғана су ерітіндісін құйып 2 тамшы фенолфталеин қосамыз. Егер ерітінді қызғылт түске боялса топырақта СО²₃ анионы болғаны. Егер ерітінді түссіз қалпында қалса, онда топырақта СО²₃ анионы жоқ.

СI анионын анықтау. СI анионын анықтау үшін таза пробиркаға су ерітіндісін құйып 2-3 тамшы азот қышқылын қосамыз, сонан соң бірнеше тамшы азотқышқыл күміс қосамыз. Егер топырақта хлоридтер болса, мысалы натрий хлориді онда реакция мына теңдеумен жүреді:

NaCI + AдNO₃ ^HNO Ag CI + Na NO₃

Хлорлы күміс ақ іркіт тәрізді тұнбаға түседі.

SО²₃ анионын анықтау. Таза пробиркаға су ерітіндісін құйып 2 тамшы 10% HCI ерітіндісімен қышқылдандырамыз, сонан кейін 2-3 тамшы 5% ВаCI₂ ерітіндісін қосамыз, реакция мына теңдеуме н жүреді:

CaSO₄ +BaCI ^HCI BaSO₄ + CaCI₂

Күкірт қышқыл барийдің ақ тұнбасы түзіледі.

Қышқылдандыру барийдің карбонаттарын бұзу үшін жүргізіледі, барий СО²₃ және НСО₃ аниондарымен де қиын еритін тұздар түзеді, бірақ тек сілтілік және бейтарап ортада. Қышқыл ортада бұл тұздар еріп кетеді.

Са²⁺ катионын анықтау. Аниондардан басқа су ерітіндісінде Са, Mg, Na және тағы басқа катиондар болады.

Су ерітіндісіндегі Са²⁺ катиондарын анықтау үшін, су ерітіндісі бар пробиркаға 1-2 тамшы 10% сірке қышқылын және 2-3 тамшы 4% (NH₄)₂ C₂ O₄ құйып араластырамыз. Реакция тендеуі:

СаSO4 + (NH4)2C2O4	CH34COOH	СаC2O4 + (NH4 )2SO4

Кальций оксалатының ұсақ кристалды ақ тұнбасы түзіледі.

Mg²⁺ катионын анықтау. Су ерітіндісіндегі магний катионын анықтау үшін бірнеше тамшы NH₄OH (аммиак иісі білінгенше) және 2-3 тамшы NH₄Cl ерітіндісінен фосфорқышқыл магний аммонидің ақ кристалды тұнбасын түзеді.

Mg СО₃ + Na₂PO₄ + NH₄Cl + NH₄OH ─ Mg H₄PO₄ + Mg СО₃+Na₂HPO₄+ NaCl+NaOH

Тұзданған топырақтарда көбінесе Na⁺ катионы мөлшері көп, Na мөлшерін жиі аниондар және катиондар жиынтығы арасындағы айырмашылықпен анықтайды немесе жалынды фотометрде натрий ионы газ жандырғыны жалыны сары түске бояйды. Су ерітіндісіндегі натрийді сапалық анықтауды да жалын түсінің өзгеруі бойынша анықтауға болады. Топырақтың тұздану типін топырақтағы әртүрлі катиондар мен аниондар мөлшеріне қарай арнаулы кестелермен анықтайды.