Экспериментальная часть
27.08.2012
I. Объекты исследования. Объектами исследования мне служили две почвы: 1) горизонт A1 (от 1 до 8 см) подзолистой легкосутлинистой почвы из-под ельника-кисличника Ленинградской области и 2) горизонт А (0-20 см) выщелоченного суглинистого чернозема Воронежской области.
Обе почвы предварительно были декальцинированы путем трех-пятикратной обработки 0,1 н. H2SO4 и последующего диализа в коллодийных мешках до полного удаления иона SO4; ион Са удалялся при этом значительно раньше. Диализированные почвы высушивались на слабо кипящей водяной бане, после чего измельчались и затем подвергались исчерпывающему экстрагированию в аппаратах Сокслета смесью спирта с бензолом (1:1) для удаления фракции почвенных битумов. После экстрагирования образцы просушивались при обыкновенной температуре (но при достаточно хорошем обмене воздуха) в течение нескольких дней до полного улетучивания бензола и спирта.
Состав подготовленных таким образом образцов приведен в табл. 3.
*
II. Приготовление щелочной вытяжки. Для извлечения гуминовой кислоты и фульвокислот мы применили водный 1% раствор аммиака с добавлением небольшого количества насыщенного углекислого аммония. По сравнению с растворами NaOH и КОН извлечение аммиаком представляет, с одной стороны, некоторые преимущества, а с другой - имеет и свои недостатки. Преимущества извлечения аммиаком следующие:
1) легкое удаление растворителя;
2) простота определения связанного аммиака аммонийных солей перегнойных кислот, причем это определение может быть использовано для установления эквивалентного веса названных кислот;
3) значительно более слабое по сравнению с NaOH и КОН окислительное действие на извлекаемые гумусовые вещества.
Что касается недостатков извлечения аммиаком, то они заключаются главным образом в известной возможности увеличения содержания органического азота в извлекаемой гуминовой кислоте. Эта возможность не исключена и в отношении сопутствующих гуминовой кислоте фульвокислот, которые являлись целью исследования.
Так как, однако, я имел в виду пока выяснить только общий характер группы фульвокислот и не ставил задачей изучение форм азота в них, то указанный недостаток не имел для меня решающего значения. Точно так же не имел значения и другой недостаток применения аммиака - более слабое пептизирующее действие аммиака по сравнению с NaOH и, следовательно, меньшие выходы извлекаемых из почвы органических веществ.
Экстракция раствором аммиака велась следующим образом. Навески почвы в 100-200 г (диализированной и экстрагированной, как указано выше) заливались в банках с притертыми пробками на 500-1000 см3 1% раствором аммиака; банки ставились на взбалтывающий аппарат и подвергались взбалтыванию в течение 1-2 час. После этого в банки приливалось 25-50 см3 насыщенного раствора углекислого аммония, банки встряхивались от руки и оставлялись в покое для отстаивания в течение 1-2 суток. В случае чернозема прибавление углекислого аммония вызывало очень быстрое и полное свертывание взвешенных глинистых и органо-минеральных частиц, так что раствор достаточно быстро фильтровался через мембранный ультрафильтр. В случае подзола оседание взвешенных частиц из-за отсутствия свертывания шло очень медленно и не ускорялось при увеличении дозы углекислого аммония; поэтому после 1-2-суточного отстаивания мутный раствор подвергался центрифугированию небольшими порциями, после чего фильтровался.
Фильтрация аммиачных вытяжек производилась через мембранные ультрафильтры Зигмонди на специальных фарфоровых воронках при слабом разрежении при помощи водоструйного насоса.
Полученные растворы для уменьшения объема выпаривались на слабо кипящей бане, затем переносились в мерные колбы (с небольшой добавкой аммиака для консервирования) и в таком виде служили исходными объектами для дальнейшего исследования. В некоторых случаях (при неоднократной обработке почвы раствором аммиака) ультрафильтрация повторялась после сгущения растворов.
