Бақылау сұрақтары:

1. Топырақта қандай элементтер басым, олардың қосылыстары жалпы қоры ?

2. Топырақтар мен жыныстар химиялық құрамының топырақ түзілуіне әсері ?

3. Топырақтың табиғи және жасанды радиоактивтілігі қалай туындайды?

Топырақтың органикалық заттары

Жұмыс мақсаты: Топырақтың органикалық бөлігі құрамымен танысу. Топырақтан (қара топырақ) қарашірік заттарын бөліп алып, олардың негізгі қасиеттерімен танысу.

Тапсырма.

1. Топырақтың органикалық құрамы мен гумусты заттар топтарын сипаттау.

2. Тәжірибе жүргізу арқылы қарашірік қышқылдарының және олардың

тұздарының суда еруін бақылау.

3. Тәжірибе жүргізу арқылы қарашірік заттардың сілтілерде еруін бақылау.

4. Тәжірибе жүргізу арқылы қарашірік қышқылдарын бөліп алу.

5. Тәжірибе жүргізу арқылы Гумин қышқылдарының еруін анықтау.

Қажетті құралдар мен материалдар: Қаратопырақ, алюминий стакан, диаметрі 1мм торкөздер, 250 мл колбалар, воронкалар, қағаз сүзгі, электр плитка, дистелденген су, 0,1 H NaOH, 0,1 H H₂SO₄

Тапсырмаға түсініктеме.

Топырақтың органикалық бөлігі—бұл топырақ қабатындағы тірі организмдермен байланысын үзген барлық органикалық қосылыстар мен заттар. Топырақтың органикалық бөлігі ыдырап болмаған өсімдіктер мен жануарлар қалдығынан жалпы органикалық заттың 5-10% құрайда, және қарашіріктен құралады.

Қарашірік—бұл топырақтың органикалық затының негізгі ерекше әрі аса маңызды бөлігі. Алғашқы топырақ түзу процесінің дамуы және аналық жыныстан топырақтың түзілуі, қарашіріктің пайда болуы және жиналуымен сипатталады. Қарашірікпен топырақтың көпшілік қасиеттері байланысты, қоректік элементтер қоры, топырақ ерітіндісі реакциясы.

Қарашірік құрамында қарашіріктік заттар және басқа да өсімдіктер мен жануалардың қалдықтарынан құралған органикалық заттар бар. Қарашіріктік заттар қарашіріктің 80—90% құрайды оларды бір—бірінен қасиеттеріне және ең алдымен қышқылдар мен сілтілерде еруіне қарай 3 ірі топқа бөледі.

1. Гумин қышқылдары.

2. Фульво қышқылдары.

3. Гумин.

Әрбір аталған топ заттары таза немесе топырақ минералдарымен қоспа күйінде болуы мүмкін.

Гумин қышқылдары—бұл жоғары молекулярлы азот құрамды органикалық цикл құрылысты қышқылдар. Олар күйдіргіш сілтілердің әлсіз ертінділерінде жақсы ериді (натрий пирофосфаты). Олардың ерітінділер түсі шие-сұрдан қараға дейін. Суда және минералдық қышқылдарда ерімейді. Топырақтан бөлініп алынған гумин қышқылдары препараттары сұр немесе қара түсті.

Гумин қышқылдарының негізгі бөлігі кез-келген топырақта гель түрінде болады және әртүрлі сілтілермен әсер еткенде пептизация оңай жүріп молекулярлы және коллоид ерітінділер түзеді.

Аммоний катиондарымен, сілтілік металдармен әсер еткенде гумин қышқылдары гумат—тұздарын түзеді. Аммоний және натрий гуматтары суда жақсы ериді, коллоид және нағыз ерітінділер түзеді, атмосфералық жауын шашынмен топырақтан оңай жуылады. Кальций және магний гуматтары суда ерімейді, суда суға төзімді гель түзеді, олар топырақтың минерал бөлшектерін жұқа қабыршақпен қаптап кіріктіріп тастайды.

Фульвоқышқылдары—суда, қышқылдарда, күйдіргіш және көмірқышқыл сілтілердің әлсіз ерітінділерінде аммиактың судағы ерітіндісінде, натрий пирофосфатында жақсы ериді. Топырақтан бөлініп алынған фульвоқышқыл препараттары ашық қоңыр түсті ал олардың ерітінділері сабан сары түсті. Минерал бөлікпен араласқанда фульвоқышқылдар әртүрлі органо-минералды қосындылар түзеді. Аммоний катиондарымен, сілтілік металдармен фульват-тұздарын түзеді. Аммоний және сілтілік металдар фульваттары суда кез келген реакцияда ериді, сілтілік жер металдардың фульваттары қышқыл және әлсіз сілтілік реакцияларда ериді. Жартылай тотықтармен еритін және ерімейтін комплексті тұздар түзеді.

Фульвоқышқылдар топырақтың минерал бөлігін тез бұзады. Фульвоқышқылдардың бұзу дәрежесі фульвоқышқылдардың әсерін төмендететін гумин қышқылдары мөлшеріне байланысты.

Қарашіріктік заттарды топырақтан алып, оларды топтарға бөлу әдісі негізіне гумин, фульвоқышқылдарының және олардың тұздары гумат, фульваттардың суда және сілтілерде еру қасиетіндегі айырмашылық алынған.

I—тәжірибе қарашірік қышқылдарының және олардың тұздарының суда еруін бақылау.

1. 250 мл колбаға 1 алюминий стакан, үгілген және торкөздер диаметрі 1мм торшадан өткізілген топырақ саламыз (тәжірибеге қарашіріктің көп бөлігі гумин қышқылы түріндегі қара топырақ аламыз).

2. Осы колбаға 150 мл дистилденген су құйып 5 минут бойы шайқап қағаз сүзгі арқылы өткіземіз.

Орындау жолын және нәтижесін дәптерге жазыңдар.

II —тәжірибе қарашірік заттардың сілтілерде еруін бақылау.

1. 250 мл колбаға 1 алюминий стакан топырақ саламыз.

2. Осы колбаға 150 мл 0,1 H NaOH (ыстық) құямыз, 5 минут бойы шайқап қағаз сүзгі арқылы өткіземіз.

3. Бірінші және екінші тәжірибелердің нәтижелерін салыстырамыз (сүзінділерді келесі тәжірибелерге сақтау қажет).

III —тәжірибе қарашірік қышқылдарын айыру.

1. 2—тәжірибеде алынған сүзіндісі бар колбаға тұнба пайда болғанша 0,1 H H₂SO₄ ерітіндісін құямыз 5 минут тұндырамыз.

2. Қағаз сүзгі арқылы тұнбаны сүзіп аламыз.

Тәжірибенің орындалу барысын жазып нәтижесін түсіндіріңіз.

IV—тәжірибе. Гумин қышқылдарының еруі.

1. Тәжірибедегі сүзгілі воронканы таза колбаға ауыстыр.

2. Сүзгідегі тұнбаны 0,1 H NaOH (ыстық) ерітеміз.

3. Түсі бойынша 3-ші тәжірибеден кейінгі сүзіндімен салыстырыңыз.

Қарашірік қышқылдары және олардың тұздарының еруі туралы қорытындыны дәптерге жазыңыз.