Углерод в почвах и методы определения углерода органической части почвы.

Углерод в почвах и способы определения углерода органической части земли.


Способы валового анализа органической части земли.

При проведении валового анализа в составе органической части земли обычно определяю содержание углерода и азота. По количеству углерода рассчитывают содержание дерна, т.к. надежные способы конкретного определения его содержания в почвах отсутствуют.

Все способы определения углерода органических соединений основаны на окислении его до СО2 и Н2О. Это окисление принято именовать озолением. Его проводят или сжиганием навески земли при температурах 650 – 750оС в калильной трубке (сухое озоление), или окислением смесями сильных окислителей при кипячении (влажное озоление). Количественное определение СО2 осуществляется прямыми либо косвенными способами.

Прямые способы основаны на отгонке СО2 и определении его массы либо объема разными аналитическими способами. К примеру, в способе Густавсона навеску земли озоляют в тугоплавкой трубке при температурах 650 – 750оС, через которую безпрерывно пропускают кислород либо воздух очищенный от СО2. В качестве катализатора употребляют CuO. Продукты окисления улавливают особыми поглотителями. СО2 поглощают аскаритом (асбестом, пропитанным NaOH), который помещают в U-образные поглотительные трубки. Их взвешивают до и после озоления и по разности масс рассчитывают содержание углерода в почве. В способе Кнопа- Сабанина проводят влажное озоление навески земли сернокислым веществом дихромата калия. Схематически реакцию можно выразить уравнением:



3C + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 3CO2 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O + 2K2SO4

СО2, который выделяется при кипячении обскурантистской консистенции, также улавливают поглотительными трубками и определяют гравиметрически.

Его можно найти также титриметрически, если отогнать в титрованный раствор щелочи, взятый в излишке, а потом остаток щелочи оттитровать веществом кислоты с известной концентрацией.

Экспресс-метод. Для определения углерода органических соединений использую особые анализаторы, которые позволяют получить итог в течение нескольких минут.

Один из таких способов основан на скорости выделения СО2. Он разработан специально для анализа почв и позволяет раздельно оценивать СО2, выделившийся при разложении органики и при разложении карбонатов. По мере нагревания навески земли в токе кислорода до700оС вырастает скорость

выделения СО2 вследствие окисления углерода органических соединений, добивается максимума и потом миниатюризируется. Скорость разложения карбонатов начинает возрастать при более высочайшей температуре. Анализатор автоматом регистрирует кривую скорости выделения СО2 как функцию температуры и по высоте пика количественно определять содержание углерода органических соединений и карбонатов.

При влажном озолении дерна углерод органических соединений можно найти косвенными способами (способ Тюрина). При использовании этих способов о содержании углерода органических соединений судят по количеству Cr2O72-, израсходованному на окисление (титриметрический способ), или по количеству Cr3+, образовавшемуся в процессе окисления (фотометрический способ). Погрешности этого способа обоснованы последующими причинами:

1. Вероятное разложение раствора окислителя при кипячении в процессе озоления. Потому в процессе анализа проводят холостой опыт. Объем раствора окислителя, равный взятому на окисление навески земли, кипятят с кусками прокаленной пемзы и устанавливают концентрацию K2Cr2O7 после кипячения титриметрически по раствору соли Мора известной концентрации.

2. Дихромат окисляет также водород органических соединений до воды.

12H + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 2Cr2(SO4)3 + 14H2O + 2K2SO4

Эта реакция не оказывает воздействия на результаты определения углерода исключительно в случае, если в составе органической части земли Н : О = 2:1. Если это соотношение больше 2, то на окисление будет затрачено больше окислителя и результаты определения углерода будут завышены. И напротив, если Н:О <2, то окислитель затрачивается меньше и результаты занижены. Реальные соотношения Н:О в различных компонентах органического вещества почв различны. Для гуминовых кислот они равны приблизительно1,4 (горно-луговые земли) – 2,4 (торфяно-болотные и каштановые).В составе фульвокислот Н : О существенно меньше 2 и находятся в границах 1,1 – 1,7.


Загрузка...

3. Окислитель может расходоваться также на окисление и минеральных компонент земли (Fe2+, Cl-). Но содержание ионов двухвалентного железа в воздушно–сухих пробах некординально, а воздействие хлорид-ионов может быть учтено, т.к. реакция

Сr2O72- + 6Cl- + 14 H+ = 2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O

протекает количественно.

ω(С)= { n(1/4 C) – n(Cl)} ∙ M(1/4 C),

где ω(С) – массовая толика углерода в почве, %;

n(1/4 C) – число ммоль ∙ экв углерода органических соединений,

содержащихся в 100г земли;

n(Cl) – число ммоль ∙ экв хлорид-ионов в 100г земли, которое

за ранее найти из аква вытяжки;

M(1/4 C) – молярная масса эквивалента углерода.

Массовую долю дерна рассчитывают по формуле:

ω(дерна) = ω(С) ∙ 100/58 = 1,724 ∙ ω(С)% ,

где 100/58 – эмпирический коэффициент. Он рассчитан из условия, что гуминовая кислота содержит 58% углерода. Такое же содержание углерода условно принято и для дерна в целом.

Азот в почвах и способы определения его общего содержания.

Общее содержание азота в верхних горизонтах почв измеряется десятыми толиками %, при этом около 95% этого его связана с дерном. Минеральные соединения азота – это нитраты, нитриты, ионы аммония. Ионы аммония могут находиться в почвах в способном к обмену состоянии и могут быть крепко фиксированы в кристаллической решетке глинистых минералов.

Для определения общего содержания азота в почвах используются газоволюметрические способы, основанные на тепловом разложении земли и измерении объема выделившегося азота. В практике лабораторных исследовательских работ почаще употребляют способы, основанные на влажном озолении органического вещества почв концентрированной серной кислотой способ Кьельдаля) либо сернокислым веществом CrO3 (способ Тюрина).В итоге азот органического вещества почв перебегает в сульфат аммония, содержание которого находят обыкновенными аналитическими способами. Почаще употребляют способ Кьельдаля, но азот нитратов и нитритов им не определяется. Так как в почвах, не получавших азотные и органические удобрения нитратов и нитритов сильно мало, этот способ употребляют для свойства общего содержания азота в почвах.

Отношение С/12 : N/14 (молярное отношение С : N)

Это отношение охарактеризовывает охарактеризовывает обогащенность дерна азотом.

С : N равное 8 – 10 типично для большинства гумусовых горизонтов почв и отвечает высочайшей и средней обеспеченности дерна азотом. Очень высочайшее (18 – 20) характерно бедному азотом дерну красноземов и грубогумусным горизонтам лесных почв. Низкое отношение С : N (2 – 3) типично для очень бедных дерном горизонтов.




Возможно Вам будут интересны работы похожие на: Углерод в почвах и методы определения углерода органической части почвы.:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Углерод в почвах и методы определения углерода органической части почвы.