ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXXVII, NR 2—3, S. 69—74, WARSZAWA 1986
MIECZYSŁAW HAJNOS
BADANIA NAD PREPARATY W NY M W YD ZIELAN IEM M ATERII O R G A N IC ZN EJ I ZW IĄZK ÓW M INERALNYCH Z GLEBY L E SSO W E J
Z akład A grofizyki P olskiej A kadem ii N auk w L ublin ie
G leba stanow i u k ład w ieloskładnikow y złożony zarów no ze składników m in eraln y ch , jak i organicznych, p rz y czym składniki te w y stę p u ją w d u żym stop n iu dyspersji.
Rodzaj składników g leby określa się za pom ocą m etod sp ék tro m e- trycznych, głów nie m etodą ren tg en o m etrii, sp e k tro m e trii fluoro escen cyj- n ej, m ikroskopii w św ietle spolaryzow anym itp.
Do w y odrębnienia poszczególnych składników m ieszanin n iejedn orod ny ch stosuje się różne m etody o p arte głów nie na sedym entacji, ag lom era cji, elektroforezie a najczęściej, g dy stopień d y sp ersji jest niew ielki, na m etodzie flo tacji [1]. M etodę flo tacji stosow ano także do oddzielania ko rzen i roślin lub nasion od gleby [2, 3, 4]. M etoda ta polega na w yk orzy sta n iu różnic w zw ilżalności pow ierzchni ziaren i różnicy w ich p rzy w ie ra n iu do pęcherzyków pow ietrza. Rozdział składników zależy od selek ty w nej adsorpcji dodaw anych kolektorów (substancji zw iększających p rz y w ieran ie ziaren do pęcherzyków pow ietrza), pH środow iska, stopnia gęs tości zaw iesiny itp.
W p rzeprow adzonych b adaniach zastosow ano am inę alifatyczną — chlorow odorek dodecyloam iny (HCDA), k tó ry okazał się dobrym kolekto rem m ate rii organicznej i n iek tó ry ch zw iązków m in eraln y ch gleby.
Z aw iesiny g leb y z d odatkiem chorow odorku dodecyloam iny po ddaw a no procesow i flo tacji w różnych w aru n k ach . Do flo tacji użyto m aszynki flo tacy jn ej, k tó ra sam a się napo w ietrza, pojem ności 300 m l. B adano flo- talność g leby lessow ej (z w a rstw y 0— 20 cm), zaw ierającej 2,1% m ate rii organicznej o pH 7,7. Z 50 g gleby oraz 300 m l w ody w y tw arzano zaw ie sinę i dodaw ano do niej sukcesyw nie od 0 do 6 m l chlorow odorku dodecy loam iny o stężen iu 1 g/250 m l w ody p rz y różnym pH : 4,5, 7,7, 8,5. pH zm ieniono przeiz dod atek do zaw iesiny HC1 i NaOH. F lo tację prow adzono każdorazow o przez 5 m inut.
70 M. Hajnos
Oznaczano ilość w yflotow anego m ate ria łu , zaw artość m ate rii organicz nej w w yflotow anym m ate ria le i pozostałości, skład m in eraln y , a n a stę p nie zw artość p ierw iastk ó w i m inerałó w w m ateriale w yflotow anym i nie w yflotow anym . Zaw artość m aterii organicznej oznaczono wagowo przez spalanie wodą utlenioną. Skład m in e raln y oznaczono za pom ocą flu oros cencyjnej analizy rentgeno w sk iej.
Na ryc. la p rzedstaw iono ilość w yflotow anych m ate rii w fu n k cji stę żenia ko lek tora w pH 4,5, 7,7, 8,5. N ajw ięcej w yflotow anego m a te ria łu uzysku je się p rzy pH 7,7 > 8,5 > 4,5. M aksim um flotow anego m ate ria łu zależy od pH i m aleje w raz z jego w zrostem .
W w yflotow anych fra k c ja c h p rzy różnych pH badano z kolei zaw ar tość m ate rii organicznej. Zależność procentow ej zaw artości m ate rii orga nicznej od dod atk u kolektora p rzedstaw iono n a ryc. Ib. Z aw artość w m a teriale w yflotow anym jest ośm iokrotnie w yższa niż w m ateriale w yjścio w ym . Z aw artość m ate rii organicznej jest najw iększa dla k o n c e n tra tu
Ryc. la. Zależność w yflotow anego m ateriału w funkcji stężenia kolektora Fig. la. Dependence of flotated m aterial on the collector’s concentration
Ryc. lb. Zależność procentowej zawartości m aterii organicznej od stężenia kolektora Fig. lb. Dependence of the prooental share of organic m atter on the collector’s con
Rozdzielenie flotacją składników gleby lessowej 71
Rys. lc . Ciężar materid organicznej w poszczególnych frakcjach koncentratu w za leżności od stężenia kolektora
Fig. lc. W eight of organie m atter in particular fractions of the concentrate depen ding on the collector’s concentration
otrzym anego p rzy pH 4,5 > 8,5 > 7,7, czyli najw iększą selektyw ność u zy sku je się p rzy pH 4,5.
C iężar m ate rii organicznej w poszczególnych fra k c ja c h k o n c e n tra tu p rzed staw ia ryc. lc. Z aw artość m ate rii organicznej w ykazuje m aksim um p rzy w yższych pH 8,5 > 7,7, > 4,5, n ato m iast p rzy niższych jest obni żona.
Zaw artość oznaczonych p ierw iastk ó w Fe, Ti, Al, Mn, Ca, Si m etodą flu o rescen cy jnej analizy ren tg eno w sk iej w poszczególnych frak cjach , w zależności od ilości dodaw anego chlorow odorku dodecyloam iny, p rze d staw ia ryc. 2. Stw ierdzono, że zaw artość Si jest najm n iejsza p rzy pH 4,5 najw ięk sza p rzy pH 8,5 i 7,7. Z aw artość żelaza rów nież w zrasta ze w zros tem pH. N ajw iększą ilość Fe zaw ierały frak cje p rzy pH 8,5. Podobnie przebiega zm iana zaw artości Al. N atom iast zaw artość w apnia jest njw y ż- sza p rzy pH 4,5 i m aleje ze w zrostem d o d atku kolektora. Poziom zaw ar tości Ti w poszczególnych frak cjach jest niew iele zróżnicow any. Poziom Mn zależy znacznie od ilości k o lek tora i pH.
Nie stw ierdzono jednak proporcjonalności pom iędzy zaw artością ozna czanych pierw iastk ów w sto su n k u do zaw artości m ate rii organicznej. T rzeba jed n a k stw ierdzić, że m etodą flotacji m ate ria organiczna gleby nie zostaje całkow icie oddzielona od k w a rc u i in n ych m inerałów . P rzebieg flotacji m ate rii organicznej zależy w y raźnie od pH i stężenia kolektora.
C h a ra k te ry sty c zn y w przeprow adzonych b adaniach jest fak t, że w koncentracie znalazły się w przew ażającej ilości m ikroskładniki gleby.
R easum ując m ożna stw ierdzić, że w określonych w aru n k ach procesu w ystępu je zagęszczenie m ate rii organicznej gleby. Rów nocześnie w zrasta w koncen tracie stężenie m ik roskładników g le b y .
Rye. 2
Rye. 2 i 2a. Zawartość oznaczonych pierwiastków Fe, Ti, Al, Mn, Ca, Si metodą flu orescencyjnej analizy rentgenow skiej w poszczególnych frakcjach w zależności od
stężenia chlorowodorku dodecyloam iny
Fig. 2 and 2a. Content of determined elem ents: Fe, Ti, Al, Mn, Ca and Si by th e fluorescence method of the X -ray analysis in particular fractions depending on th e
Л ' г р г ^ б е А-S a m p le s No. Rye. 2a
74 M. Hajnos
LITERATURA
[1] N e y P.: Zeta-Potentiale und Flotierbarkeit von Mineralen. Springer-Verlag, Wien, N ew York 1973.
[2] M a 1 о n e C. R.: A rapid method for enum eration of viable seeds in soil. W eeds 15, 1962, 381—382.
[3] R o b i n s o n E. Lk, K u r s t C. A.: D istribution of w itch w eed seeds in the soil. Weeds 10, 1962, 335—336.
Weeds 10, 1962, 335—336.
[4] Al K h a f a f . , W i e r e n g a P. J., W i l i a m s В. C.: A floatation method for determining root mass in soil. Agric. J. 69, 1977.
М.ГАЙНОС ОПЫТЫ ПО ПРЕПАРАТИВНОМУ ВЫДЕЛЕНИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ЛЕССОВОЙ ПОЧВЫ Институт агрофизики Польской Академии Наук в Люблиние Р езю м е В труде предпринимзется попытка использования метода флотации для сепарации элементов почвы при применении гидрохилорида додецилсамина в качестве коллектора. Установлено, что в определенных условиях происходит сгущение органического веще ства почвы. Оно обусловлено значением pH и концентрацией используемого коллектора. М. HAJNOS
INVESTIGATIONS ON PREPARATIVE SEPARATION OF ORGANIC MATTER AND MINERAL ELEMENTS FROM LOESS SOIL
Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, in Lublin
N u m m a r y
An attempt of application of the flotation method for separation of soil ele m ents using dedecylam ine hydrochloride as a collectior has been taken up in the work.
It has been found that for definite flotation conditions a condensation of or ganic matter of soil occurs. It depends on the pH value and concentration of the collectior applied.
Dr M ieczysław Hajnos Z akład A g ro fizyk i PAN
