R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . X I I , W A R S Z A W A 1962
HENRYK GŁĘBOWSKI •
W STĘPN E BADANIA LA BO R A TO RY JN E NAD RO ZPU SZCZA LN O ŚC IĄ I W ŁASNOŚCIAM I
O D K W A SZA JĄ CY M I SER PEN TY N ITÓ W
Zakład Chemii R olniczej K ierow nik | prof. dr M. Górski
P rzep ro w adzo ne b a d a n ia n a zaw artość m agnezu w y k azu ją, że p e w n a część naszy ch gleb je st uboga w te n n iezb ęd n y d la ro ślin sk ła d n ik po« k a rm o w y [6— 9]. D otyczy to- p rzed e w szy stk im gleb lekkich. P on iew aż gleb y te są przew ażn ie tak że silnie zakw aszone i rza d k o w apnow ane, n ależy się liczyć z dalszym i stra ta m i m ag n ezu przez w ym yw anie, ja k rów nież p rzez w yw ożenie z plonam i. Z naw ozam i m in e raln y m i w nosi się coraz m n iej m agnezu, gdyż w z ra sta zużycie w ysokoprocentow ych naw o zów przek ry stalizo w an y ch . D olom ity jak o c e n n y surow iec p rzem y sło w y n ie tra f ia ją do rolnictw a, a w szelkiego ro d za ju w ap n iak i czy m arg le do lom itow e w y stę p u ją przew ażn ie w re jo n a c h zasobnych w m agnez, w sk u tek tego n ie o d g ry w a ją w iększej roli.
Za głów ne źródło m agnezu d la ro ślin n ależy obecnie uw ażać obo rnik . J e d n a k m agnez, z a w a rty w p rze c ię tn e j daw ce obornika, nie p o k ry w a zw ykle n a ubogich glebach zapo trzebo w an ia jednorazow ego plonu, a przecież o b o rn ik stosow any je s t ty lk o pod p ew ne k u ltu r y i ra z n a k ilk a la t p rzy p a d a n a ty m sam ym polu. D lateg o dalsza in te n sy fik a cja ro ln ic tw a n a glebach lekkich będzie w ym agać w p ro w ad zen ia naw ożenia m a gnezem .
O dpow iedni d la n aszych w a ru n k ó w naw óz m agnezow y pow inien od znaczać się d u żą zaw arto ścią Mg, być ta n i oraz, biorąc pod uw agę w ła s ności gleb, p ow inien się rozpuszczać stopniow o i posiadać w łasności odkw aszające.
Sto so w any za g ran icą siarczan m ag nezu i kalim ag n ezja są naw ozam i b a rd z o dro gim i i poniew aż są łatw o rozpuszczalne, n a glebach lek k ich znaczne ilości m agnezu m ogą być w ym y w an e. D latego w n aszych w a
320 H. G łębowski
ru n k ac h na w iększą skalę nie będą używ ane, a sp raw a zn alezienia odpo w iedniego d la n a s naw ozu m agnezow ego jest n a d a l o tw a rta . B adając różne surow ce m agnezow e szczególną uw agę zw róciliśm y n a s e rp e n ty n ity, w y stęp u jące jak o odpad ki p rz y w y d o b y w an iu m agnezytów .
SKŁAD MINERALOGICZNY I CHEMICZNY SERPENTYNITÓW !
S e rp e n ty n ita m i n azy w am y sk a ły złożone z k rzem ian ó w m agnezu. G łó w ny m sk ład n ik iem ty ch skał są m in e ra ły g ru p y s e rp e n ty n u (an tyg o ry t, chryzotyl).
Szczegółowe dan e odnośnie p o w staw an ia se rp e n ty n itó w podaje G a - j e w s k i [3, 4]. A u to r ten dzieli sk ały se rp e n ty n ito w e ze w zględu na stopień p rzeo brażen ia n a trz y głów ne odm iany:
— s e rp e n ty n it świeży,
— s e rp e n ty n it z w ie trza ły (o śred n im sto p n iu przeobrażenia), — s e rp e n ty n it rozłożony.
W celu zobrazow ania różnic w składzie chem icznym pom iędzy po szczególnym i odm ianam i se rp e n ty n itu p rze d staw ia m y za w yżej w y m ie n ionym a u to re m ich p e łn y skład chem iczny (tabl. 1).
W se rp e n ty n ic ie zw ietrzały m w ru b ry c e a i b p rzed staw io n o od m ia n y o różn ym sto p n iu p rzeobrażenia.
J a k w idać z przytoczonych d anych, proces ro zk ład u se rp e n ty n itó w cechuje p ew n a praw idłow ość, a m ianow icie: zaw artość m agnezu m aleje, a zaw artość k rzem ion k i o raz p ó łto ra tlen k ó w żelaza w y raźn ie w zrasta.
W serp en ty n icie św ieżym [2, 3, 4] w y stę p u ją w d u żych ilościach m i n e ra ły g ru p y se rp e n ty n u oraz m in e ra ły p ierw otne, jak oliw in, pirokseny, rzadziej am fibole. W serp e n ty n ic ie zw ietrzały m zaw artość pierw o tn y ch m in erałó w je9t m niejsza, n a to m ia st silniej je s t re p re z en to w a n a g ru p a s e rp e n ty n u o raz m agnezyt, tle n k i żelaza i w olna krzem ionka.
W serp en ty n icie rozłożonym n a to m ia st n a stę p u je całko w ity rozkład m in erałó w p ierw o tny ch , a tak ż e pow ażny rozkład m in erałó w g ru p y se r p e n ty n u . W yraźniej w z ra sta zaw artość krzem ionki, tlen k ó w żelaza oraz c h lo ry tu i talku .
S e rp e n ty n it św ieży je st skałą zbitą, b ard zo tw ard ą, o ład n y m ciem no zielonym lub ciem nobrązow ym zab arw ien iu , s e rp e n ty n it zw ietrzały jest b ard ziej k ru ch y , o zab arw ien iu b ru n atn o c za rn y m , a s e rp e n ty n it rozło żony stanow i p ro d u k t całkow itego rozk ład u skał, k tó ry p rz e jm u je kon sy sten cję glin y o z ab arw ien iu szaroceglastym . G linę tę cechuje dalsze zubożenie w m agnez, a tak że w w apń, k tó re u leg ają w yługow aniu.
1 Panu Z. G ajew skiem u z Instytutu G eologicznego uprzejm ie dziękujem y za cenne inform acje dotyczące składu m ineralogicznego i rozm ieszczenia serpenty nitów.
Rozpuszczalność i w łasności odkwaszające serpentynitów 321
T a b l i c a l Skład chemiczny s e rp e n ty n itu w p ro c e n c ie c ię ż a ru
Chemical com position of s e rp e n tin e in w eight %
Skład chemiczny Chemical compos. S e rp e n ty n it świeży Raw s e rp e n tin e S e rp e n ty n it z w ie trz a ły Weathered s e rp e n tin e S e rp e n ty n it rozłożony Decomp, se rp e n t ine a b UgO 38,12 32,89 20,38 2,58 S1O2 37,32 37,04 43,36 60,57 FegO^ 1,87 5,05 7,44 21,08 a12°3 5,05 1,42 0,87 4 ,8 9 CaO 1 ,12 5,45 8 ,4 0 0,60 FeO 2,63 1,24 0,51 1 ,32 Ti02 0,18 0,30 0,23 0 ,21 Na20 2,28 2,28 2,13 1,99 k2o é l . ê l . é l . «1. MnO 0,14 0,14 0,14 0 ,18 Cr2°3 0,44 0,23 0,53 1 ,12 N10 0,45 0,43 0 ,3 8 0,30 s t r a t y w c z a s ie p ra ż e n ia lo s s e s d e t. 9,70 15,87 14,82 4 .5 4 H20 hygrosk. 1,14 1,73 1,38 0,80
ROZMIESZCZENIE SERPENTYNITÓW W POLSCE I ICH ZASOBY
S e rp e n ty n ity w Polsce w y stę p u ją n a D olnym Ś ląsku u stóp Sudetów , gdzie w yróżniono 4 m asy w y ty ch skał:
— m asyw G rochow ej-B raszow ic [2], o pow ierzchni około 10 k m 2, — m asyw S zk lar [3],
— m asyw G ogolów -Jordanów [4], n ajw iększy z nich ciągnący się ?0-km pasm em ,
— m asyw Sobótki.
S e rp e n ty n ity w w ym ienionych m asyw ach na ogół p rz y k ry te są u tw o ram i czw artorzędow ym i, tak im i jak lessy, gliny, k tó ry c h m iąższość w ah a się od k ilku do około 20 m. M iejscam i p rzy k ry cie stanow ią rów nież u tw o ry trzeciorzędow e, przew ażn ie iły lub piaski ze żw irem , k tó ry c h m iąższość w ynosi 30— 40 m. T ylko w m asyw ach w yżej położonych ser p e n ty n it w y łan ia się n a pow ierzchnię.
Poza ty m s e rp e n ty n ity w y stę p u ją w postaci soczew w G órach Sow ich oraz na Podgórzu; są to przew ażnie s e rp e n ty n ity świeże. S po ty k am y je tak że koło Jan ow ic W ielkich w pow. zielonogórskim .
Z asoby poszczególnych złóż se rp e n ty n ito w y c h nie są jeszcze dokładnie oszacow ane. Ich m iąższość w ah a się w g ranicach 60— 120 m, a zaw artość
322 H. G łębowski
każdego z m asyw ów szacuje się na se tk i m ilionów ton. N ajniżej zalegają se rp e n ty n ity świeże, w yżej k u pow ierzchni s e rp e n ty n ity b ard ziej p rze obrażone, a najb liżej pow ierzchni s e rp e n ty n ity rozłożone.
ZASTOSOWANIE SERPENTYNITÓW
T w arde sk ały se rp e n ty n itu świeżego uży w ane są jako m a te ria ł b u do w lan y lub do w y ro b u d ro b n ej g alan terii. Św ieże se rp e n ty n ity służą do w yro bu k ru szy w a drogow ego itp. celów. S e rp e n ty n it z w ietrzały m a m n ie j sze zastosow anie ze w zględu n a gorsze cechy fizyczne. Je d n ak ż e ponie waż w jego poziom ach w y stę p u je n ajw ięcej m agnezytu, jest on w y do by w a n y w dużych ilościach i g rom adzony na hałdach. M ógłby on znaleźć szersze zastosow anie w rolnictw ie, gdyż zaw iera dużo m agnezu.
D otychczas s e rp e n ty n it był u ży w an y jed y n ie do pro d u k cji term o - fosfatów .
Nasze b ad an ia p o d jęte z se rp e n ty n itam i idą w k ie ru n k u opracow an ia tan ic h sposobów p rzeró b k i ty ch skał na bezpośredni naw óz m agnezow y.
BADANIA WŁASNE
Skała serp en ty n ito w a, k tó ra stała się ob iektem naszych badań, została po b ran a jako śred n ia p ró b a z h a łd kopalni m ag n ezy tu w m iejscow ości S trzeb ló w -S o b ó tk a2. B adając p rzy d atn ość se rp e n ty n itu jako naw ozu m a gnezowego oznaczyliśm y:
— zaw artość m agnezu rozpuszczalnego w różnych rozpuszczalnikach, — zaw artość m agnezu dostępnego,
— zdolności odkw aszające se rp e n ty n itó w oraz zaw artość m agnezu u r u cham iającego się w procesie o d kw aszania gleby. M agnez w e w szystkich stosow anych analizach oznaczono m etodą biologiczną za pom ocą A sp e r gillus niger [5]. G rzy b nie hodow ano w te m p e ra tu rz e około 36°C przez 3 doby.
S e rp e n ty n it su ro w y p orów n y w ano z s e rp e n ty n ite m prażony m w róż nych tem p e ra tu rc h , a m ianow icie w 600, 900 i 1200°C.
W ym ienione te m p e ra tu ry w y b ra liśm y dlatego, gdyż, jak podaje В i e- t i e с h t i n, re n tg e n o s tru k tu ra ln e b ad an ia p ro d u k tó w prażen ia serp en
-2 Próba została pobrana przez Biuro Studiów i D okum entacji Technicznej Zjednoczenia Przem ysłu K ruszyw i Surowców M ineralnych w W arszawie, na k tó rego zlecenie przeprow adziliśm y badania z serpentynitem i innym i surowcam i m a gnezow ym i. W laboratorium w ym ienionego Biura na naszą prośbę serpentynity przeprażono, zm ielono oraz oznaczono ich skład chem iczny i granulom etryczny (tabl. 2, 3).
R ozpuszczalność i w łasności odkwaszające serpentynitów 323
ty n itó w w ykazały, że p rz y te m p e ra tu rz e pow yżej 550° z s e rp e n ty n itu tw o rzy się fo rs te ry t i k rzem io n ka bezpostaciow a, a p rzy te m p e ra tu rz e pow yżej 1100°C n a stę p u je re a k c ja pom iędzy fo rste ry te m i k rzem io nk ą i po w staje m ieszan in a fo rs te ry tu i e n sta ty tu .
T a b l i c a 2
S k ła d chem iczny s e rp e n ty n itó w u ż y ty c h do badań C hem ical c o m p o s itio n o f s e rp e n tin e used i n t e s t
Zaw artość w % c ię ż a ru Content in w eight % S e r p e n ty n it surowy Raw S e rp e n ty n it prażony w temp.°C S e rp e n tin e r o a s te d a t s e rp e n tin e 6OO 900 1200 UgO 26,16 40,53 4 0,50 40,76 SiÛ2 33,01 36,85 37,03 37,22 AI2O3 0, 37 9,30 9,95 10,00 ^ e2®3 3,03 4 ,27 4 ,30 4,3 2 CaO 6,04 7,64 7,67 7,71 s t r a t y przy p ra ż e n iu ozn. w temp. 1200° С l o s s e s d e t. 11,26 0,97 0,43 0,00 T a b l i c a 3
S kłod g r a n u lo x e try c z n y s e r p e n ty n itó w . Z a w a rt. f r a k c j i w % c ię ż a r u G ra n u lo m e tric c o m p o s itio n o f s e r p e n tin e s . F r a c tio n c o n te n t in w e ig h t %
R ozm iar f r a k cj i F r a c t io n s iz e S e r p e n ty n it surow y Raw s e rp e n tin e S e r p e n ty n it p ra żo n y w temp.°C S e rp e n tin e ro a s te d a t бсо 900 1200 p o z o s ta je na s i c i e 0,49 им s c re e n r e ta in s . 0,00 0,00 0,00 0,00 " 0,430 ПЛ1 0 ,50 7,20 9,94 3 ,6 0 " 0,385 игл 6,45 5 ,7 0 8 ,40 8 ,9 1 м 0,300 mm 17,82 6,60 11,75 14,00 " 0,250 mm 14,19 10,32 26,32 11,30 " 0,2G0 mm 3,43 5,66 10,36 7,40 " 0,150 ram 6,80 6,85 2,45 11,20 " 0,120 mm 5 ,61 16,66 1,14 3 ,48 и 0,102 mm ' 7,66 2 ,26 4 ,4 6 7,13 " 0,088 mm 0,43 0,01 0,06 0,02 и 0,075 mm 3,04 0,85 1,09 2,74 " 0,060 mm 2,34 1,27 0,49 3 ,34 p rzech o d n i p rzez 0 0,0б0 mm p a s sin g through 31,73 36,62 23,54 26,88 21*
324 II. G łębow ski
S tosu jąc te m p e ra tu ry prażen ia (600 i 1200°C) zbliżone do te m p e ra tu r, w k tó ry c h po w stają w ym ienione zw iązki ( > 550 i > 1100°C) oraz te m p e ra tu rę pośred nią (900°C) chcieliśm y zbadać, czy p rze m ia n y w y w o łan e procesem p rażen ia nie będą w p ły w ać na rozpuszczalność i zdolności o d kw aszające serp e n ty n itu .
Z arów no s e rp e n ty n it surow y, jak i se rp e n ty n ity prażone zm ielono do jednak o w ej g ran u la cji (poniżej 0,49 m m) oraz oznaczono ich skład chem iczny i g ran u lo m etry czn y , k tó re p rze d staw ia ją tabl. 2 i 3.
J a k w idać z tabl. 2, w serp en ty n icie p rażo n y m w te m p e ra tu rz e 600°C w sk u te k p o w stałych s tr a t (odw odnienie, dek arb onizacja) n a stę p u je w zro st p rocentow ej zaw artości m agnezu ogólnego do 40,5% MgO. Dalsze p r a żenie nie pow odow ało ju ż procentow ego zw iększenia tego składnika.
Podobnie u k ład a ją się zm iany w p rocen to w ym składzie innych sk ła d ników .
Z tablicy 3 w idać, że skład g ran u lo m etry c z n y b ad any ch s e rp e n ty n i tów nie był jednakow y.
N ajw ięcej fra k c ji n a jd ro b n iejsze j (poniżej 0,06 m m) z aw ierają s e r p e n ty n it prażo ny w 600°C i s e rp e n ty n it surow y, n astęp n ie prażony w 1200°C i 900°C. N ajb ard ziej zasobne zaś w e fra k c je grubsze są se rp e n ty n ity prażone w 900 i 600°C, a n a jm n ie j s e rp e n ty n it surow y.
ROZPUSZCZALNOŚĆ SERPENTYNITÓW
Rozpuszczalność se rp e n ty n itó w badano w wodzie d estylo w anej, k w a sie solnym o pH 4,0 i 3,0 oraz w roztw o rze 1 n chlo rku potasu.
M etodyka badań. Na w adze an alityczn ej odw ażono 1,0, 2,5 i 5,0 g prób ki poszczególnych serp en ty n itó w , naw ażk i przenoszono do b u tele k egnerow skich, zalew ano 250 m l rozpuszczalnika i w ytrząsan o na a p aracie ro ta c y jn y m w ciągu 2 godz. p rzy 40 ob ro tach na m in utę. N astęp nie przesączano przez gęste sączki anality czn e i w przesączu oznaczano m a gnez p rzy pom ocy A. niger. Do analiz b ran o 2— 15 m l przesączu w za leżności od badanego s e rp e n ty n itu i rozpuszczanej daw ki i zalew ano 40 m l pożyw ki. O trzym ane ‘ w y n ik i p rze d staw ia tabl. 4.
J a k w yn ik a z tablicy, se rp e n ty n it surow y jest bardzo słabo rozpusz czalny i zaw iera n ajm n ie j m agnezu rozpuszczalnego we w szystkich sto sow anych rozpuszczalnikach.
N ajw ięcej m agnezu rozpuszczalnego zaw iera s e rp e n ty n it prażo n y w te m p e ra tu rz e 600°C. P rażen ie w w yższych te m p e ra tu ra c h zm niejsza rozpuszczalność serp en ty n itó w , szczególnie uw idacznia się to p rzy n a j w yższej te m p e ra tu rz e p raż e n ia (1200°C).
P rz y p rzejściu od w ody d esty lo w an ej do coraz m ocniejszego kwasu n a stę p u je znaczny w zrost rozpuszczalności w szystkich serpentynitów .
Rozpuszczalność i w łasności odkwaszające serpentynitów 325
Rów nież pow ażnie w zrasta rozpuszczalność s e rp e ty n itu w m iarę zm n iej szania jego naw ażki, co o b se rw u je isię w y raźn ie w e w szystk ich ro z p u sz czalnikach.
J a k to w idać z tabl. 4, rozpuszczalność w i n roztw orze ch lo rk u potasu se rp e n ty n itó w surow ych i prażonych w 600 i 900°C zajm u je m iejsce po śred nie m iędzy rozpuszczalnością kw asem solnym o pH 4,0 a pH 3,(1. W y jątek stanow ią najw yższe daw ki (5 g) se rp e n ty n itó w p rażonych w te m
p e ra tu rz e 600 cC i 900 cC, w k tó ry c h w y k ry to m niejszą zaw artość Mg rozpuszczalnego w kw asie o pH 3,0, aniżeli w i n KC1. M ożna by to w y tłum aczyć tym , że do bad ań używano^ grzyba A . n ig er, k tó ry jako o rga nizm żyw y m ógł reagow ać u jem nie n a te n u k ład stężeń.
T a b l i c a 4 Zawartość lig rozpuszczalnego w mg/g s e rp e n ty n itu
Soluble Mg c o n te n t in mg/g se rp e n tin e R ozpuszczalnik Serp.surow y Raw se rp e n tin e S erp . D raż. w bOOoc S e rp .ro a e te d a t S erp. p r a ż . w 900°С S e r p .ro a s te d a t S e rp .p ro ż . w 1200°C S e rp .r o a s te d a t S olvent naważka - dose g 5 ,0 2 ,5 1 ,0 5 ,0 2 ,5 1 ,0 5 ,0 2,5 1 ,0 5 ,0 2,5 1,0 woda d e s ty l. d i s t . w ater 0,11 0,37 0 ,62 0,80 1,17 2,44 0,46 0,82 1,72 0,40 0,50 0,66 kwas solny o pH - 4 ,0 h y d ro c h l. acid 0,27 0,62 0,85 0,82 1,69 2,81 0,77 1,32 2,04 0,6 2 0 ,80 1,50 kwas solny o pH « 3 ,0 h y d ro c h l. acid 0,46 0 ,92 1,28 0,95 2,07 3,28 0,96 1,53 2,44 0,54 1,02 1,79 1 n c h lo re k p o ta s u p o ta s s , c h lo rid e 0 ,4 0 0 ,5 2 0,56 1,79 1,90 3 ,2 8 1,29 1,29 2,09 0,48 0,72 1,31
Rozpuszczalność w i n KC1 se rp e n ty n itu prażonego w te m p e ra tu rze 1200 °C je st słabsza w e w szy stk ich d aw k ach od rozpuszczalności jego w obu kw asach.
ZAWARTOŚĆ MAGNEZU DOSTĘPNEGO
M agnez dostępny w se rp e n ty n ita c h oznaczono za pomocą A. niger bezpośrednio w naw ażkach. W ychodzono z założenia, że w y k orzystanie m agnezu z se rp e n ty n itu przez grzyb n ię A. niger, rozw ijającego się na b adany ch surow cach, będzie zbliżone do pobierania m agnezu przez rośli ny wyższe. Stosow ano 2 m g naw ażki se rp e n ty n itó w w 6 pow tórzeniach każda. P ró b k i te zalew ano 40 m l pożyw ki i zaszczepiano zarodniki grzyba.
Z aw artość m agnezu dostępnego, w yrażona w p rocentach Mg i MgO przed staw io n a je st w tabl. 5.
326
S e rp e n ty n it su ro w y zaw iera n a jm n ie j m agnezu dostępnego. P rażen ie s e rp e n ty n itu w te m p e ra tu rz e 600 °C zwiększa 3-k ro tnie zaw artość m a gnezu dostępnego, k tó ra dochodzi do 17,0% MgO. J e st to więc w iększa ilość MgO niż go ogólnie zaw iera uw odniony siarczan m agnezu o r a r/ kalim agn ezja.
T a b l i c a 5 Zawartość magnezu dostępnego
A v a ila b le magnesium c o n te n t S e rp e n ty n it S 9 rp 8 n tin e He % MgO % S e rp e n ty n it s u r0777 Baw s e rp e n tin e 5, 4 5 ,6 S e rp e n ty n it prażony w 6C0°C I S e rp e n tin e ro a s te d a t 60û°0 10,3 17,1 S e rp e n ty n it prażony * 900°C S e rp e n tin e r o a ste d a t 5C0°C 10, 5 1 7 ,1 S e rp e n ty n it prażony ту 1200°С S e rp e n tin e ro a s te d a t 1200°C 4, 5 7 ,1
S e rp e n ty n it prażony w te m p e ra tu rz e 900°C posiada tak ą sam ą za w artość m agnezu dostępnego jak w tem p e ra tu rz e 600 °C, podczas gdy prażen ie s e rp e n ty n itu w te m p e ra tu rz e 1200 °C znacznie zm niejszyło jego zaw artość.
Z D O L N O Ś C I O D K W A S Z A J Ą C E S E R P E N T Y N I T Ó W O R A Z Z A W A R T O Ś Ć M A G N E Z U U R U C H A M I A N E G O W P R O C E S I E O D K W A S Z A N I A
W pływ se rp e n ty n itó w na zm ianę odczynu gleby oraz zaw artość m ag nezu urucham ian ego w procesie odkw aszania badan o na 5 glebach lek kich o ró żn y m sto pniu zakw aszenia.
O dczyn gleb o raz ich skład m echaniczny przedstaw ion e są w tabl. 6. Do szeregu zlew ek odw ażono po 20 g gleby oraz w z ra sta ją c e daw ki serp en ty n itó w , następ n ie zalew ano 50 m l 1 n ro ztw o ru KC1. Co pew ien czas m ieszano gleby bagietką, a po u p ły w ie 24 i 48 godz. oznaczano pH zaw iesiny glebow ej. N astęp n ie przesączano przez gęste sączki anality czn e i w roztw orze oznaczano m agnez za pom ocą A. niger bio rąc po 2 m l p rz e sączu n a 40 m l pożyw ki. Rola ch lo rk u p o tasu polegała na u trz y m y w a n iu m agnezu w roztw o rze przez w y p ie ra n ie go z k om pleksu sorpcyjnego, co pozw alało oznaczać m agnez w przesączu.
O trzym an e w y n ik i przedstaw iono w tabl. 7. J a k w idać, najw ięk szym i w łasnościam i odk w aszającym i odznaczał się s e rp e n ty n it prażo n y w te m
Rozpuszczalność i w łasności odkwaszające serp en tyn itów 327
p e ra tu rz e 600 °C. W m iarę w zro stu te m p e ra tu ry p rażen ia m a le ją o d k w a szające zdolności se rp e n ty n itu . T ak ą sam ą zależność o b serw u je się w za w artości m agnezu uruchom ionego w procesie odkw aszania. S e rp e n ty n ity w p raw d zie o d kw aszają glebę ty lko w m ały m stopniu i to zarów no gleby silnie, jak i słabo kw aśne, lecz n a glebach ubogich w m agnez to częścio we odkw aszenie w połączeniu z d o starczeniem m agnezu może m ieć znacz n y w p ły w n a w zro st plonów n a w e t roślin w rażliw y ch na k w a śn y odczyn gleby. S tw ierdzono to zresztą w e w stęp n y ch dośw iadczeniach w azono w ych z jęczm ieniem .
T a b l i c a 6 S k ła d m echaniczny i od czy n g l e b w z ię ty c h do badań
M e c h a n ic a l c o m p o s itio n and r e a c t i o n o f t e s t s o i l s G leba z m ie js c o w o ś c i S o i l from Ą c c i G rubość f r a k c j i - F r a c t i o n s i z e mm 1- 0,5 0 , 5 -0,25 0 ,2 5 -0,1 0 ,1 -0,0 5 0 ,0 5 -0,02 0 ,02-0,06 - ^ 0,06 ł j c z y n 5 ,7 1 ,6 11,3 28,2 31,9 11,0 7,0 5,5 3 ,5 Budy K a łk i 4 , 7 3 ,3 8 , 9 29,2 31,6 9 ,0 11,0 3,5 3,5 Wola Zlonowa 4 , 4 0 ,6 8,8 30,5 40 ,1 7,0 7,0 3 ,0 3 ,0 K a ro lin 4 ,4 0 ,6 8,3 24,2 36,9 17,0 9,5 3 ,5 2,0 B oglew ice 4 , 2 2,4 1,9 19,1 34,6 12,0 21,5 4 ,0 4 ,5 WNIOSKI
1. S e rp e n ty n it su ro w y rozpuszcza się bardzo słabo i zaw iera m ało m agnezu dostępnego. Stosow anie go jako naw ozu m agnezow ego w y m a gałoby używ ania bardzo w ysokich daw ek.
2. P rażen ie serp e n ty n itó w zw iększa ogólną zaw artość m agnezu, a ta k że jego rozpuszczalność i zaw artość m agnezu dostępnego. N ajod po w ied niejszą te m p e ra tu rą p rażen ia jest 600 °C, p rz y w yższych (900 i 1200 °C) rozpuszczalność m agnezu zm niejsza się.
3. P ra że n ie serp e n ty n itó w u łatw ia znacznie p rzem iał ty ch m a te ria łów, co m a duże znaczenie, gdyż s e rp e n ty n ity po w in n y być ja k n a jd o kład n iej zm ielone, a s e rp e n ty n it su ro w y je st skałą bardzo tw a rd ą i tr u d n ą do zm ielenia.
4. P rzep ro w adzo n e b ad an ia dotyczą w całości g ran u la cji poniżej 0,49 m m . Poniew aż, jalk w idać z ta;bl. 3, zaw artość fra k c ji n a jd ro b n ie j szych i n ajg ru b szy ch u bad any ch se rp e n ty n itó w b y ła różna, pożądane są jeszcze b ad an ia n ad poszczególnym i frak cjam i.
‘328
Odkwaszające w łasności serp en ty n itó w o r92. zaw artość magnezu uruchamianego w p ro c e sie odkwaszania D is a c id ify in g p r o p e r tie s of s e rp e n tin e s and co n ten t o f magnesium m o b ilized i n d is a c id if .p r o c e s s Kombinacje 20 g gleby p lu s . Combinations 20g s o i l p lu s: S e rp o n ty n it surowy Rew s e rp e n itin e S erp .p raż .w 600°C S e r p e n t.ro a s te d a t S e rp .p r a ż .w 900°C S e rp e n t.ro a s te d a t S e rp .p ra ż . w 1200°C S e rp .ro a s te d a t pH po - a f t e r me/20ß pH po a f t e r Цр mg/20g gleby s o i l pH po - a f t e r Цк mg/20g pH po - a f t e r m g / l o g gleby s o i l 24 godz. n rs 48 godz. n rs gleby s o i l 24 godz. h rs 48 g o d ï. h rs 24 g o d z . h rs 48 g odz. hrs gleby s o i l 24 godz. h rs 48 godz. h rs g leb a 2 m iejscow ości lyczyn - so i] from s i t e n e a r lyczyn
bez. oerp. 5 ,7 5,7 0,67 5 ,7 5.7 0,67 5 ,7 5 ,7 0,67 5,7 5,7 0,67 no s e r p e n t. 20 mg se rp . 5 ,7 5,7 0 ,72 5 ,9 5 ,9 0,90 5 ,7 5 ,8 0 ,81 5,75 5 ,8 0,78 4b mg se rp . 5 ,7 5,75 0 ,8 ] 6 ,0 6 ,1 ] ,22 5 ,8 5,95 0,90 5 ,8 5 ,8 0,90 70 mg se rp . 5 .8 5.85 0,90 6 ,2 6 ,3 1,59 5 ,9 6 ,0 1,12 5,8 5 ,9 1,15 95 mg se rp . 5 ,8 5 .3 1,03 6 0 b ,4 1,81 6 ,0 6,1 1,44 5 ,9 5,95 1,09 120 mg s e rp . 5 ,9 5,95 1,09 b ,5 6 ,6 2,06 6,1 6 ,2 1 ,40 6 ,0 6 ,0 1,20
g le b a z m iejscow ości Budy K ałki - s o i l frcm s i t e near Budy K alki
bez se rp . \ 4 ,7 4 ,7 0,78 4 ,7 4 ,7 0,78 4 ,7 * .7 0 ,78 4 ,7 4 ,7 0,78 no se rp e n t 20 mg se rp . 4 , 8 4 ,8 0,84 4 ,95 5 ,0 0,97 4,85 4 ,9 о , у б 4 ,8 4 ,85 0,81 45 mg s e rp . 4 ,9 4,95 0,91 5 ,2 5,3 1,37 5 ,0 5 ,0 1,25 4 ,9 4 ,95 0,95 70 mg s e rp . 5 ,0 5 ,0 0,97 5 ,4 b 5 ,5 1,53 5,1 5 ,2 1,36 5 ,0 5 ,1 1,30 9b nig s e rp . 5 ,1 5 ,1 i , 16 5 ,7 5 ,7 ] ,84 5 ,3 5,3 1,69 5 ,1 5 ,2 1,42 120 mg s e rp . 5,15 5 ,2 1,22 5 ,9 6 ,0 1,91 5 ,3 5,45 1,56 5 ,2 5,25 1,54
g leb a z m iejscow ości №ola klonowa - s o i l from s i t e near■ ïïola ilonowe
bez s e rp . L y 4 4 ,4 0 ,2 8 4 ,4 <2.4 0,28 4 , 4 4 ,4 0,28 4 ,4 4 ,4 0,28 no s e r p e n t. 20 mg se rp . 4 ,4 4 ,4 0,34 4 ,5 4 ,5 0,59 4 , 4 4 ,4 0 ,4 4 4 ,4 4 ,4 0,40 Ab mg se rp . 4,5 * ,5 0,34 4,7 a .7 0,97 4 ,5 4 ,5 0,52 4 ,4 4 ,4 0,55 70 mg se rp . 4 ,6 4 ,6 0,44 4 ,8 4 ,8 1,34 4 ,6 4 ,6 0 ,9 0 4 ,5 4 ,5 0,89 95 mg se rp . 4 ,6 4 ,6 0,56 4 ,9 5 ,0 1,59 4 ,6 4 ,6 1,19 4 ,6 4 ,6 1,09 120 mg se rp . 4 ,7 4 ,7 0,75 5 ,1 5 ,2 2 ,3 4 ' 4 ,7 4 ,7 1,12 4 ,6 4 ,6 1,62
g leb a z m iejscow ości ^ a r o lin - s o i l froin s i t e n e a r K a ro lin
bez se rp . 4 ,4 4 ,4 0,40 4 ,4 4 ,4 0 ,4 0 4.<5 4 ,4 0 ,4 0 4 ,4 4 ,4 0,40 no s e rp e n t. 20 mg se rp . 4 ,« 4 ,4 0 ,4 ? 4 ,5 4 ,5 0 ,5 0 4 ,4 4 ,4 0 ,4 2 4 ,4 4 ,4 0,47 4‘ mg se rp . 4 ,5 4 ,5 0,47 « ,6 4 ,6 0,89 4 , Г) 4 ,5 0,87 4 ,5 4 ,5 0,69 70 mg s e rp . 4 ,5 4 ,5 0,64 4,7 4 ,7 1,46 4 ,5 4 ,5 1,00 4 ,5 4 ,5 1,09 35 se rp . 4 ,6 4 ,6 0,62 4 ,8 4 ,9 1,87 4 ,6 4 ,6 1,28 4,6 4 ,6 1,34 120 mg se rp . 4 , 6 4 ,6 0 ,6 ^ 5 ,0 5 ,0 2,12 4 ,7 4 ,7 ■1,50 4 ,6 4 ,6 1,63
g le b a z m iejscow ości Eoglew ice - s o i l from s i t e near Eoglewice
bez s e rp . 4 , 2 4 ,2 0 ,0 9 д ,2 4 , 2 0,09 4 ,2 4 ,2 0,09 4 ,2 4 ,2 0,09 no s e r p e n t . 20 mg se rp . 4 ,2 4.25 0,22 4 ,3 4 ,3 0 ,4 0 4 ,2 4 ,25 0,37 4 ,2 4,25 0,31 4b mg s e rp . 4 ,3 4 ,3 0,28 4,3 4,3 5 1,0 0 4 ,3 4 ,3 0 ,4 4 4 ,3 4 ,3 « ►0,28 70 mg s e rp . 4 ,3 4 ,35 0,44 4 ,4 4 ,4 1,25 4 ,3 4,35 0 ,7 2 4 ,3 4 ,3 0,44 95 mg se rp . 4 ,3 4 ,35 0,59 4 ,5 4 ,5 1,53 4 ,3 4 ,3 0 ,8 1 4 ,3 4,3 5 0,70 12C ng s e rp . 4 ,3 4 ,4 0 ,6 9 4,55 4 ,6 1,87 4 ,4 4 ,4 1,09 4 ,4 4 ,4 1,34
Rozpuszczalność i w łasn ości odkw aszające serpentynitów 3 2 9
LITERATURA
[1] B i e t i e c h t i n A. G.: M ineralogia. Gosgeolizdat, M oskwa 1950.
[2] C h m u r a K.: C harakterystyka serpentynitu grochowskiego. Przegląd G eolo giczny, nr 7, I960, s. 371—376.
[3] G a j e w s k i Z.: N ow ostw ierdzone złoże m agnezytów w rejonie Wir na D ol nym Śląsku. Przegląd Geologiczny, nr 6, 1959, s. 268—272.
[4] G a j e w s k i Z.: M ineralizacja m agnezytow a na północnym przedpolu w zgórza „K ielczyn” na Dolnym Śląsku. Przegląd G eologiczny, nr 9, 1961, s. 462—465. [5] G ó r s k i M., G ł ę b o w s k i H.: N aw ożenie m agnezem. Postępy Nauk R ol
niczych, nr 3, 1960, s. 3—11.
[6] N o w o s i e l s k i O.: W pływ nawożenia na zawartość m agnezu dostępnego w glebie. Roczn. Glebozn., t. 8, z. 2, 1959, s. 95— 152.
[7] N o w o s i e l s k i O., S i u t a J.: M agnez dostępny dla As pergillus niger a m a gnez w ym ienny. Roczn. Glebozn., t. 9, z. 2, 1960, s. 29—36.
[8] M u s i e r o w i c z A., K u ź n i c k i F.: M agnez w glebach N iziny M azow iecko- Podlaskiej i N iziny W ielkopolsko-K ujaw skiej. Roczn. Nauk Roln., t. 82-A, z. 2, 1961, s. 251—306.
[9] W i ś n i e w s k i Z., Z e m b a c z y ń s k i A., Ż m i g r o d z k i T.: Zawartość m agnezu w glebach pow. Szprotawa. Roczn. Glebozn., dodatek do t. 10, 1961, s. 758—759. Г. Г Л Э М Б О В С К И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ . ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТВОРИМОСТИ И НЕЙТРАЛИЗИРУЮ ЩИХ СВОЙСТВ СЕРПЕНТИНИТОВ К а ф е д р а А г р о х и м и и Г л а в н о й С е л ь с к о х о з я й с т в е н н о й Ш к о л ы , В а р ш а в а Р е з ю м е Проведены лабораторные исследования с серпентинитом как магниевым удобрением. Серпентинит прокаливано в температурах 600°С, 900°С, 1200°С и сравнивая с серпентинитом сырцом; определялась растворимость серпенти нитов в различных растворителях; содерж ание доступного для магния A. niger непосредственно в навесках серпентинитов. Определялась такж е нейтрализиру- ющая способность серпентинитов и содерж ание магния освобожденного в про цессе нейтрализации почвы. И з полученных результатов следует, что серпентинит, прокаливаемый в тем пературе 600°С, отличается лучшими свойствами как магниевое удобрение. Он растворяется лучш е других во всех применяемых растворителях, в высшей сте пени нейтрализирует почву и содержит 17,1% доступного MgO при валовом со держании магния 40,5°/о MgO. Можно полагать, что на легких кислых почвах он окажется лучшим магние вым удобрением, чем сернокислый магний или калимагнезия. 22 R o c z n ik i G le b o z n a w c z e
330 H. G łębowski
н. G Ł Ę B O W S K I
PRELIMINARY LABORATORY TESTS REGARDING SOLUBILITY AND DISACIDIFYING PROPERTIES OF SERPENTINES
A g r o c h e m i c a l D e p a r t m e n t , C e n t r a l S c h o o l o f A g r i c u l t u r e , W a r s a w
S u m m a r y
Laboratory tests w ere conducted w ith serpentine as m agnesium fertilizer. T he serpentine w as roasted at 600 °C, 900 °C, 1200 °C and its solubility in d ifferen t solvents w as determ ined in comparison w ith raw serpentine, also its content of m agnesium available by Aspergillus niger directly from the serpentine dose, the disacidifying properties and the m agnesium content m obilized in the process of d esacidification.
The results indicate that best properties as m agnesium fertilizer are shown by serpentine roasted at 600 °C. It is easiest soluble in all used solvents, giv es highest soil desacidification and contains 17.1°/o available MgO at a total m agnesium content of 4 0 .5 °/o MgO.
It would thus appear that on light acid soils this serpentine m ay prove a b etter m agnesium fertilizer than m agnesium sulphate or kalim agnesia.
