K R Z Y SZ T O F BO ROŃ
WYKORZYSTANIE KOMORY PRÓŻNIOWEJ DO ODPOWIETRZANIA GLEBY
PRZY OZNACZANIU CIĘŻARU WŁAŚCIWEGO
In sty tu t M elioracji R oln ych i L eśn ych A k a d em ii R oln iczej w K rak ow ie D yrek tor — prof. dr P. P roch al
Powszechnie stosowane metody wyznaczania ciężaru właściwego gle by sprowadzają się do określenia objętości naważki gleby. Objętość na- ważki gleby uzyskać można w drodze oznaczeń wagowych; może być ona określona również bezpośrednio, przez uzupełnienie kolby miarowej z glebą alkoholem z biurety.
Metoda alkoholowa jest metodą szybką, nie gw arantuje jednak nale żytego odpowietrzenia próbki, w związku z czym wartości ciężaru właś ciwego uzyskane tą metodą są niższe niż oznaczone wagowo. Przy w a gowych oznaczeniach objętości naważki gleby stosuje się powszechnie piknom etry lub kolby miarowe. W metodzie tej odpowietrzenie próbki gleby uzyskać można dwoma sposobami. Jeden z nich polega na odpo w ietrzeniu próbki przez gotowanie z wodą, drugi na usunięciu powietrza z próbki zalanej wodą przez wytw orzenie podciśnienia pompą próżniową. W tym ostatnim przypadku piknom etr z wodą i glebą bezpośrednio łączy się wężem gumowym z pompą próżniową.
W niniejszej pracy do odpowietrzania gleby przed wyznaczeniem cię żaru właściwego zaproponowano wykorzystanie suszarki próżniowej.
M E TO DY K A PR A C Y
Do analizy w ybrano cztery gleby, różniące się składem mechanicz nym. Skład mechaniczny wyznaczono metodą Bouyoucosa w modyfikacji Cassagrande i Prószyńskiego. Zawartość wody higroskopijnej określono m etodą suszarkową. Procent m aterii organicznej uzyskano m etodą Tiurina (tab. 1).
60 К. Boroń
T a b e l a 1
U ie k tó r e w ła ś c iw o ś c i fiz y c z n e badanych próbek glebow ych Some p r o p e r t ie s o f i n v e s t i g a t e d s o i l sam ples
Nr próbki Sample No. S k ład m echaniczny M echanical c o m p o sitio n Woda h ig r o sko p i j na Wh g нон 100 g g le b y H ygroscopic m o istu re Wh ę НОН 100 g o f s o i l M ateria o rg a n iczn a O rganic m a tter % H i н о 0 , 1 -0 ,-0 5 0 ,0 5 -0 ,-0 2 0 ,0 2 -0 ,-0 -0 6 0 ,0 0 6 -0 ,-0 -0 2 < / 0 , 0 0 2 1 90 3 6 1 0 0 0 ,1 8 0 ,8 1 2 36 13 37 6 3 7 0 ,9 2 1 ,3 6 3 29 9 14 19 15 14 3 ,5 1 2 ,5 7 4 7 5 21 25 17 25 3 ,5 9 2 ,0 3
Wyznaczenie ciężaru właściwego wykonano w pięciu powtórzeniach metodą piknometryczną. Zastosowano odpowietrzenie przez gotowanie gleby z wodą w parowniczce według metodyki podanej przez D o b r z a ń s k i e g o [1]. W pracy przyjęto tę metodę jako wzorcową, ponieważ od powietrzanie gleb m ineralnych tą metodą w ydaje się najpewniejsze. Wy konano również oznaczenie ciężaru właściwego tych gleb według zapropo nowanej metodyki. W pracy w ykorzystano suszarkę próżniową typu SPT 200 „Horyzont”.
Proponowana metodyka oznaczania ciężaru właściwego z w ykorzysta niem suszarki próżniowej przedstawia się następująco:
— Piknom etr napełnić przegotowaną wodą destylowaną o tem pera turze pokojowej i zważyć — Q gramów.
— Próbkę gleby powietrznie suchą (co najm niej 50 g) rozetrzeć w moździerzu i przesiać przez sito o średnicy oczek 1 milimetr.
— Pobrać średnią próbkę gleby (ok. 10 g), zważyć z dokładnością do 0,0001 g i wsypać do piknom etru — m 1 gramów.
— Określić zawartość wody higroskopijnej metodą suszarkową i zna jąc tę wielkość wyliczyć ciężar absolutnie suchej masy w piknom etrze — m gramów.
771=771! — 0,01 Wh m 1 [g]
— Glebę w piknom etrze zalać przegotowaną wodą destylowaną. Wle wać należy mniej więcej do połowy pojemności piknom etru (zastosowa nie przegotowanej wody destylowanej jest bardzo istotne).
— Glebę w piknom etrze dobrze wymieszać z wodą w strząsając pik- nometrem.
— Serię kilku lub kilkunastu piknom etrów z glebą i wodą wstawić do suszarki próżniowej. Piknom etry muszą być otw arte (zdjęte szklane koreczki z kapilarą).
— Odpowietrzać w tem peraturze pokojowej, zwiększając podciśnienie do momentu, kiedy nie będą wydzielać się banieczki powietrza. Dla pew ności, że powietrze całkowicie zostało w yparte z próbki, należy wytwo rzyć podciśnienie, którego wartość oznaczona jest na m anometrze su szarki SPT 200 jako — 1.
— Otworzyć suszarkę i w yjąć piknometry.
— Uzupełnić piknom etry przegotowaną wodą destylowaną, założyć kapilary szklane i zważyć — P gramów.
— Obliczyć ilość wody w gramach — n, odpowiadającą m gramom gleby:
Ponieważ 1 cm3 wody waży 1 g, ilość wody odpowiada więc objętości gleby w cm3.
— Obliczyć ciężar właściwy gleby ze wzoru
Proponowana metodyka jest udogodnieniem polegającym na zastąpie niu węża gumowego (podłączonego do każdego piknom etru oddzielnie) jedną dużą komorą podciśnieniową, zdolną pomieścić naw et kilkadzie siąt piknometrów.
W badaniach chodziło głównie o stwierdzenie, czy przy zastosowaniu suszarki próżniowej uzyska się należyte odpowietrzenie próbki. Jako metodę standardową, do której odnoszono uzyskane wyniki, przyjęto od powietrzanie przez gotowanie gleby z wodą w parowniczce. Badania pro wadzono na czterech glebach, różnych pod względem składu mechanicz nego i zawartości próchnicy.
Przytoczone w yniki (tab. 2) wskazują na dużą zgodność metody od powietrzania próbki suszarką próżniową z metodą odpowietrzania przez gotowanie, oraz zgodność powtarzalności wyników. Na podstawie prze prowadzonych badań można wnioskować, że odpowietrzenie próbki przy korzystaniu z suszarki próżniowej jest dobre. Uzyskane proponowaną me todą wartości ciężaru właściwego są nieznacznie wyższe od równorzęd nych uzyskanych za pomocą metody gotowania.
62 К. Boroń
T a b e l a 2
Wyniki o z n a c ze n ia c ię ż a r u w łaściw ego g le b y ^ /g /c m ^ / uzyskane dwiema metodami R e s u lts o f d e te r m in a tio n s o f s o i l s p e c i f i c g r a v it y $ /g /c m ^ / o b ta in e d by two methods Nr
próbki
Sposób o d p o w ietrz e n ia D e -a e r a tio n method
Sample gotow anie z użyciem s u sz a r k i próżniow ej Ko. by b o i l i n g i n a vacuum. chamber
3 8 śr a śr 2 ,6 3 2 ,6 6 2 ,6 2 2 ,6 5 1 2 ,6 2 2 ,6 3 - 2 ,6 5 2 ,6 4 2 ,6 6 2 ,6 5 2 ,6 5 2 ,4 9 2 ,6 3 2 ,6 2 2 ,6 3 2 2 ,5 3 2 ,5 5 2 ,6 3 2 ,6 2 2 ,5 8 2 ,6 2 2 ,5 5 2 ,6 1 2 ,5 3 2 ,5 5 2 ,5 1 2 ,5 7 3 2 ,5 1 2 ,5 2 2 ,5 5 2 ,5 6 2 ,4 9 2 ,5 6 2 ,5 5 2 ,5 7 2 ,5 5 2 ,5 9 2,52 2 ,5 6 4 2 ,5 6 2 ,5 4 2 ,5 6 2 ,5 7 2 ,5 3 2 ,5 7 2 ,5 6 2 ,5 6 W N IO SK I
1. Proponowane wyznaczenie ciężaru właściwego gleby przy wykorzy staniu komory próżniowej jest udogodnieniem polegającym na:
— uspraw nieniu i zm niejszeniu czasochłonności wykonywania ana lizy; jest to szczególnie ważne przy większej ilości próbek,
— możliwości kontroli odpowietrzania próbki,
— wykluczeniu implozji piknometru, która może mieć miejsce przy bezpośrednim połączeniu piknom etru z pompą próżniową.
2. Dla analizowanych gleb ciężar właściwy wykonany proponowaną m etodyką odznacza się :
— dużą zgodnością z metodą odpowietrzania gleby przez gotowanie, — dużą powtarzalnością wyników.
3. Ponieważ w proponowanej metodzie gleba nie jest gotowana, nie jest ona narażona na zmianę właściwości, które mogą zachodzić w cię żarze właściwym koloidów.
L IT E R A T U R A
[1] D o b r z a ń s k i B.: R ozp ozn aw an ie i analiza gleb. PW N, W arszaw a 1970, 89-91. К . Б О Р О Н Ь И С П О Л Ь ЗО В А Н И Е В А К У У М Н О Й К А М Е Р Ы ДЛЯ Д Е А Э Р А Ц И И ПО ЧВЫ П РИ О П РЕДЕЛ ЕН И ЯХ УДЕЛЬНОГО ВЕС А И нститут м елиорации, С ельск охозя й ствен н ая академ ия в К ракове Р е з ю м е В тр уде п редлагается и спользовать вак уум н ую к ам ер у дл я даеэр ац и и почвы п ри оп р едел ен и и удельн ого веса почв. П редлагаем ы й м етод р азр еш ает у с о верш енствовать и понизить тр удоем кость анализа. В усл ов и я х испы танны х почв этот метод обн ар уж и в ал вы сокую сходим ость п оказаний с м етодом у д а ления в о зд у х а из почвы; путем кипячения. K. B O R O tt A PP L IC A T IO N OF A V AC U U M CH A M BER TO D E -A E R A T E SO IL W HEN D ETER M IN IN G SPEC IFIC G R A V IT Y
In stitu te of A g ricu ltu ra l and F orestal M elioration, A g ricu ltu ra l U n iv e r sity o f K rak ów
S u m m a r y
T he A uthor proposes th e u se of a vacu u m cham ber to d e-a era te soil sam p les w h en d eterm in in g th eir sp ecific gravity; he also stresses the n ecessity to use d e-a era ted (boiled) w ater. T his m etod m ak es p o ssib le easier and le ss tim e -c o n su m in g an alyses. W ith four in v estig a ted soils (seee T ab les 1 and 2) th e n ew m o d i fica tio n sh ow ed good agreem en t w ith the m etod of soil d e-a era tio n by b oiling.
M g r K r z y s z t o f B o r o ń W p ł y n ę ł o d o P T G w g r u d n i u 1973 r.
I n s t y t u t M e l i o r a c j i R o l n y c h i L e ś n y c h A R K r a k ó w , ul. M i c k i e w i c z a 21
