04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
Определение подвижного алюминия в почве по методу Соколова
 01.09.2012

На многих кислых почвах растения страдают не только от повышенной концентрации Н-ионов, но и от повышенного содержания в них подвижного алюминия. легко переходящего в раствор при применении нейтральносолевых вытяжек из почв. Некоторые растения относительно даже более чувствительны к повышенной концентрации подвижного алюминия в почве, чем к концентрации Н-ионов (ячмень, в меньшей степени лен).
Поэтому при изучении вредного действия кислотности почв большой интерес представляет выяснение роли алюминия как фактора кислотности (удельный вес алюминия в титруемой кислотности солевой вытяжки, по-видимому, различен для разных почв).
Перейдем к описанию двух более простых, но достаточных для наших целей методов учета количества легкоподвижного, активного алюминия в почве.
Обычный метод определения в почве обменной кислотности с применением 1,0 н. раствора КСl дает возможность установить лишь суммарное количество ионов водорода и алюминия, перешедших в солевую вытяжку в форме HCl и АlСl3.
Принцип метода А.В. Соколова заключается в следующем: если к полученному раствору (к хлористо-калиевой вытяжке) добавить достаточное количество фтористого натрия или калия, то содержащиеся в фильтрате ионы алюминия выпадают в осадок в виде нейтральной комплексной соли - криолита Na3AlF6 по реакции:

Определение подвижного алюминия в почве по методу Соколова

Следовательно, получается возможность определить в растворе в отдельности содержание ионов свободной кислоты (Н) и алюминия (Аl), так как, титруя сначала вытяжку в присутствии фенолфталеина (или бромтимолблау) без прибавления фторида натрия, определяют общую обменную кислотность, а потом, протитровав вторую порцию той же вытяжки.
После осаждения алюминия фторидом, устанавливают кислотность, вызываемую только поглощенным Н-ионом. По разности легко определить содержание ионов алюминия в нейтральносолевой вытяжке, а возможно, и в самой почве, - поглощенного алюминия. Метод определения - косвенный, как метод Пейве и др.
Определение общей обменной кислотности. Навеску воздушно-сухой почвы в 100 г помещают в бутыль. Туда же приливают 250 мл 1,0 н. раствора КСl. Содержимое бутыли взбалтывают на ротаторе в течение 1 часа. Для торфяных почв отношение навески к раствору берут не 1 : 2,5, а 1 : 5.
Из отфильтрованной через беззольный сухой фильтр вытяжки отмеривают пипеткой 50 мл, которые переносят в коническую колбочку или стаканчик и после 5-минутного кипячения для удаления СO2 титруют в горячем состоянии 0,01 н. раствором NaOH в присутствии 3-5 капель фенолфталеина до слабо-розового окрашивания. Количество 0,01 н. раствора NaOH, израсходованное при титровании, соответствует суммарному содержанию иона водорода (свободной кислоты) и иона алюминия во взятых 50 мл вытяжки, что отвечает общей обменной кислотности в навеске почвы, приходящейся на данный объем фильтрата.
Определение свободной кислоты (Н) в солевой вытяжке (обменной кислотности почвы). Берут второй объем (50 мл) той же отфильтрованной вытяжки, помещают в коническую колбочку и кипятят в течение 5 мин. для удаления СO2. Прибавляют 3 мл 3,5%-ного раствора фтористого натрия для связывания в комплекс иона алюминия. Затем вытяжку титруют на холоду 0,01 н. раствором NaOH в присутствии 3-5 капель фенолфталеина до слабо-розового окрашивания или синего окрашивания с бромтимолблау. (В этом случае 0,01 н. раствора NaOH должно пойти меньше, чем при определении общей обменной кислотности.) Количество щелочи, израсходованное на титрование 50 мл вытяжки, соответствует содержанию в ней свободной кислоты (Н) без алюминия.
Для выражения обменной кислотности в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы количество миллилитров 0,01 н. раствора NaOH, израсходованное на второе титрование, умножается на коэффициент 0,05.
Примечание. Коэффициент 0,05 получается следующим образом. Для титрования было взято 50 мл вытяжки, отвечающей 20 г почвы. Чтобы перейти к 100 г почвы, надо результат умножить на 5, а так как для титрования применяли 0,01 н. раствор NaOH, то для перехода к нормальному (1 мл нормального раствора содержит 1 мг-экв) полученный результат надо разделить на 100. Получаем коэффициент 0,05.
Вычисление содержания алюминия. Содержание алюминия в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы устанавливается по разности результатов первого и второго титрований, выраженных в миллиграмм-эквивалентах. Для выражения содержания алюминия не в миллиграмм-эквивалентах, а в миллиграммах на 100 г почвы количеств миллиграмм-эквивалентов умножают на 9 (эквивалентный вес алюминия).
Описанный метод определения свободной кислоты (Н) относится к случаю титрования солевых вытяжек, не содержащих больших количеств железа. В некоторых почвах, однако, возможно наличие железа, переходящего в солевую вытяжку. В присутствии железа результаты определения алюминия не совсем точны; поэтому железо рекомендуется осаждать 6,0 и. раствором NaOH. По указанию автора, в этом случае можно титрование свободной кислоты производить без осаждения железа следующим образом: к определенному объему вытяжки добавляют 3 мл 3,5%-ного раствора NaF; при этом происходит выпадение осадка. По прошествии 15-20 мин., т. е. после окончания выпадения осадка, добавляют 2-3 капли метилрота и титруют 0,02 н. раствором NaOH до начала ослабления красной окраски и перехода ее в оранжевую; если при этом вновь наблюдается образование осадка, то снова добавляют 3 мл NaF и ожидают несколько минут, после чего окончательно оттитровывают раствор в присутствии бромтимолблау.
Титрование свободной кислоты с фенолфталеином дает преувеличенные результаты; кроме того, окраска от фенолфталеина при стоянии обесцвечивается, так как комплексные соединения железа мало устойчивы при щелочной реакции. По данным автора, пользуясь его методикой, можно все же оттитровать в 1,0 н. KCl-вытяжке из почвы до 5 мл 0,1 н. НСl в присутствии железа с точностью до 2%; поэтому при титровании солевых вытяжек, в которых железо присутствует в небольших количествах, можно вполне пренебрегать ничтожной ошибкой, вызываемой наличием в растворе железа.
Количество свободной кислоты можно определить в растворе, в котором определялась обменная кислотность; для этого в раствор добавляют 0,01 н. НСl в количестве, точно равном количеству щелочи, израсходованной при первом титровании. После растворения гидратов полуторных окислов, выпавших при первом титровании, добавляют 3 мл 3,5%-ного раствора NaF и далее титруют, как описано выше.
Особенности различных почв хорошо характеризуются этим методом. (Торфянистые почвы, по данным автора, отличаются содержанием большого количества свободной кислоты в солевой вытяжке, между тем как подзолистые почвы и особенно красноземы содержат в ней много алюминия; в солевых вытяжках из торфянистых почв, кроме Н' и Аl", присутствует и Fe").
Согласно устному сообщению И.Ф. Саришвили, при использовании метода А.В. Соколова по определению свободной кислотности на почвах, богатых подвижным (обменным) алюминием (красноземы и др.), недостаточно прибавить к хлор-калиевой вытяжке из этих почв 3 мл 3,5%-ного раствора фтористого натрия для связывания в комплекс ионов алюминия; по-видимому, необходимо увеличить количество миллилитров добавляемого раствора.