OZNACZANIE WYMIENNEJ KWASOWOŚCI W GLEBACH LEKKICH METODĄ BUFOROWĄ
Z akład N a w o żen ia IU N G B yd goszcz
•
Wymienną kwasowość gleby, przez którą należy rozumieć sum ę w y miennego wodoru i glinu, można oznaczyć kilku sposobami. Spośród nich buforową metodę M e h 1 i с h a [2] uważa się za wzorcową. Polega ona na przem ywaniu kolum ny glebowej najpierw zbuforowanym roztworem trójetanolam iny (TEA) zawierającym chlorek barowy, następnie czystym roztworem chlorku baru i wodą oraz na odmiareczkowaniu zasadowości pozostałej w wycieku. Oznaczenia są jednak bardzo czasochłonne i dla tego S c h a c h t s c h a b e l w Niemczech [4] oraz P e e с h i w spół pracownicy w Stanach Zjednoczonych [3] zaproponowali m odyfikacje metody Mehlicha, usprawniające oznaczenia. Peech i współpracownicy [3] wykazali, że pierwsza ich modyfikacja (Peech 1) daje niższe wartości na wymienną kwasowość od wartości otrzym ywanych metodą Bradfielda i Allisona (półroczna inkubacja gleby z nadmiarem węglanu wapnia). Wobec tego opracowali nową m odyfikację m etody Mehlicha (Peech 2), która daje wartości wyższe i jest sprawniejsza.
Obu metodami Peecha oraz metodą К a p p e n a [1] oznaczyliśm y sto sunkowo niewielkie kwasowości w ym ienne czterech gleb lekkich, uwzględniając powtarzalność oznaczeń. Badaliśmy w p ły w stężenia TEA i BaCl2 na pomiar kwasowości wym iennej. Na podstawie badań opraco waliśm y nową modyfikację dostosowaną do oznaczania kwasowości w glebach lekkich.
PO R Ó W N A N IE M ETO DY
Porównawcze oznaczenia kwasowości wym iennej czterech gleb lek kich przeprowadzono następująco:
1. M e t o d a P e e c h 1 [3] 10 g powietrznie suchej gleby trakto wano 25 ml buforowego roztworu i kilkakrotnie mieszano. Roztwór bu forowy był 0,2n na TEA, 0,5n na BaCl2 i został zobojętniony kwasem
solnym do pH 8.1. Po pół godzinie odsączano glebę przez sączek na lejku Büchnera, po czym przemywano kolbę i glebę 25 ml roztworu buforo wego, dzieląc tę ilość na kilka m ałych dawek i w końcu kolbkę i sączek przemywano 100 m l 0,5n BaCl2. Przesącz miarecżkowano 0 ,ln HC1 wobec m ieszanego wskaźnika (zieleń bromokrezolowa i czerwień m etylowa). W taki sam sposób miareczkowano 50 ml roztworu buforowego rozcień czonego 100 ml 0,5n BaCl2 i z różnicy wyliczano kwasowość wym ienną. 2. M e t o d a P e e c h 2 [3]. 10 g gleby traktowano 100 ml roztworu buforowego (0,055n na TEA i 0,5n na BaCl2) zobojętnionego kwasem solnym do pH 8,0. Następnego dnia sączono przez sączek na lejku Büch nera i przemywano tym sam ym roztworem buforowym aż do zebrania 225 ml przesączu. Objętość przesączu dopełniono roztworem buforowym do kreski i miareczkowano 0,2n HC1 wobec m ieszanego wskaźnika. Poza tym miareczkowano 250 m l niesączonego roztworu buforowego i z róż nicy obliczano wym ienną kwasowość.
3. M e t o d a K a p p e n a [1]. 100 g gleby wytrząsano m echanicznie przez 1 godz. z 250 ml ln octanu wapnia zobojętnionego wobec fenolo- ftaleiny. 125 ml przesączu m iareczkowano 0 ,ln NaOH wobec fenolofta- leiny. Kwasowość wym ienną otrzym ano przez pomnożenie ilości ml zu żytego 0 ,ln NaOH przez 0,3.
Średnie wartości oraz średnie odchylenia zestawiono w tablicy. Kwasowość wymienna c z te r e c h g le b oznaczona czterem a metodami.
Ś red n ie pomiary i ś re d n ie o d c h y le n ia z c z t e r e c h oznaczeń w mg-równ./lOO g g le b y
Uetoda
Gleby
Dla 4 g le b
A В С D
średnia śr e d n ie
o d c h y l. średn ia ś r e d n ieo d c h y l. ś r e d n ie śr e d n ieo d ch y l.śred n ia śred n ieo d c h y l. średnia śr e d n ieo d ch y l.
Kappena 1 ,5 6 0 ,0 3 1 ,0 7 0 ,0 3 3 ,0 4 0 , 0 6 2 ,1 0 0 ,0 7 1 ,9 4 0 ,0 5 Proponowana 1 ,8 9 0 ,0 0 1 ,3 1 0 ,0 2 3 ,5 3 0 ,0 4 2 ,6 6 0 ,0 3 2 ,3 5 0 ,0 2 Peecha 1 2 ,2 5 0 ,2 6 1 ,2 9 0,03 3 ,7 2 0 ,1 7 2 ,9 8 0 ,0 3 2 ,5 6 0 ,1 2 Peecha 2 2 ,4 9 1, 0 6 1 ,4 9 0 ,5 8 4 ,7 7 0 ,7 1 3 ,3 1 0 ,1 1 3 ,0 1 0 , 6 1
Najm niejsze wartości na kwasowość wym ienną otrzym ano za pomocą m etody Kappena, największą za pomocą m etody Peech 2. Jednocześnie ta ostatnia metoda dała najgorszą powtarzalność wyników. Peech i współpracownicy sprawdzili tę m etodę na m ateriałach o dużej kwaso wości, wynoszącej od 3 do 30 m g-równ./ЮО g gleby. W tym przypadku odchylenia nie mają tak wielkiego znaczenia jak dla m ałych kwasowości. W ydaje się rzeczą prawdopodobną, że wartości otrzym ane metodą Peech 2 są większe od aktualnej kwasowości, co może być spowodowane
adsorpcją zasady na glebie, na co jeden z nas zwrócił już uwagę [5]. Podobnie większe wartości może dawać metoda półrocznego inkubowa- nia gleby z nadmiarem CaC 03, gdyż w czasie inkubacji w obecności nadmiaru zasad w wyniku utleniania próchnicy może się wytwarzać nowa ilość kwasów. W tablicy 1 znajdują się również kwasowości w ym ienne, otrzym ane opracowaną przez nas metodą, opisaną na końcu komunikatu. Są one nieco większe od otrzym anych metodą Kappena, ale m niejsze od wartości uzyskanych metodami Peecha. Powtarzalność w yników otrzym anych proponowaną metodą była nieco lepsza niż metodą Kap pena.
W PŁY W ST ĘŻ E N IA T EA i B aC l2
N A PO M IA R KWTA SO \V O ŚC I W Y M IEN N EJ G L EBY
Badania nad w pływ em stężenia TEA i BaCl2 na pomiar kwasowości wym iennej przeprowadzono następująco: ze stężonego roztworu TEA, zobojętnionego kwasem solnym do pH 8,1 i ze stężonego roztworu BaCl2
przygotowano 10 roztworów buforowych; w pięciu z nich (seria I) stęże nie BaCl2 było 0,5n, a w drugich pięciu (seria II) 0,05n. Do poszczegól nych roztworów w każdej serii dodano 40, 80, 120, 160 i 200 ml stężonego roztworu TEA, tak że stężenie TEA było od 0,02n w pierwszym roz tworze do 0,1 On w piątym, a zasadowość odpowiednio od 0,009n do 0,043n. W szystkie roztwory posiadały pH 7,95— 8,05.
W kolbkach stożkowych zalewano próbki po 5 g gleby 20 ml odpo wiedniego roztworu, wytrząsano od czasu do czasu i następnego dnia sączono przez lejek Büch nera. Kolbki i gleby przemywano 6 porcjami po 10 ml roztworu 0,5 bądź 0,05n BaCl2. Przesącze miareczkowano 0,02n HC1 wobec mieszanego wskaźnika. Wartości uzyskane na kwasowość wym ienną dla gleby A i B, wyrażone w mg-równ./lOO g gleby przedsta wiono na wykresie w zależności od zasadowości roztworów buforowych w stanie równowagi z glebą.
Roztwory 0,5n BaCl2 dały większe wartości na kwasowość niż roz twory 0,05n BaCl2 prawie niezależnie od stężenia TEA, dla gleby A o 0,5, a dla gleby В o 0,4 mg-równ./lOO g gleby. Ze wzrostem stężenia TEA wzrastały wartości na wym ienną kwasowość w sposób liniow y i przy rosty te po pięciokrotnym zwiększeniu TEA w yniosły dla gleby A 1,0, a dla gleby В 0,7 m g-równ./ЮО g gleby. Wynika z tego, że metoda buforowa nie może dać jednoznacznych wartości na kwasowość w y mienną gleb lekkich i porównywalne wyniki można uzyskać jedynie przy ścisłym przestrzeganiu przepisów metody. Zwiększające się kwasowości ze wzrostem stężenia TEA i BaCl2 można by tłum aczyć tym, że w glebie znajdują się związki o charakterze bardzo słabych kwasów, być może
Zasadowość roztworu TER w ml 0,02 n HCl/20ml roztworu K w a so w o ść w y m ie n n a dw óch g leb A i В w za leż n o ści od
stę ż e n ia TEA i B aC l2
kw asów próchnicznych (grupy fenolow e i enolowe), które dopiero przy większym stężeniu roztworu buforowego, lecz niekoniecznie przy w iększym pH ulegają dysocjacji.
P R O PO N O W A N A M ETODA
Na podstawie przeprowadzonych badań opracowano następującą me todę oznaczania kwasowości wym iennej w glebach lekkich.
O D C Z Y N N I K I
1. B u f o r o w y r o z t w ó r TEA. W kolbie miarowej o pojemności 1 litra rozpuszcza się 6,1 g BaCl2*2H20 w około 600 ml wody pozbawio nej C 0 2, dodaje 23 m l In HC1 i 6,5 m l (7,3 g) trójetanolaminy. Po do pełnieniu kolby wodą do kreski pH roztworu powinno wynosić 8,0.
2. 0,05n r o z t w ó r BaCl2. W kolbie miarowej na 2 litry rozpuszcza się 12,2 g BaCl2*2H20 w wodzie pozbawionej C 0 2 i tą wodą dopełnia się kolbę do kreski.
4. W s k a ź n i k m i e s z a n y . Miesza się 60 ml 0,1% etanolowego roztworu zielem bromo-krezolowej z 40 m l 0,1% etanolowego roztworu czerwieni m etylow ej.
P O S T Ę P O W A N I E
W kolbce stożkowej o pojemności 100— 150 ml zalewa się 5 g gleby 20 ml roztworu buforowego, korkuje i kilkakrotnie miesza. Następnego dnia sączy się przez lejek Biichnera o średnicy około 4 cm i najpierw przemywa kolbkę i sączek trzema porcjami po 10 ml 0,05n BaCl2, a po tem tylko sączek jedną porcją 20 ml tego roztworu. Przesącz miareczkuje się 0,02n HC1 po dodaniu 3 kropli wskaźnika. W podobny sposób przy gotow uje się, sączy i przemywa 20 ml roztworu buforowego bez gleby. Różnice ilości zużytych ml 0,02n HC1 dla próby bez gleby (zerowej) i z glebą mnoży się przez 0,4 i otrzym uje się kwasowość wym ienną w mg-równ./lOO g gleby.
L IT E R A T U R A
[1] K a p p e n H.: D ie B o d en a cid itä t. J. S p rin g er, B erlin 1929, s. 320— 326. M e th o d en b u ch t. I. s. 149, 1955.
[2] M e h l i c h A.: S o il Sei, t. 66, 1948, s. 429— 445.
[3] P e e c h M. , C o w a n R. L., B a k e r J. H.: S o il S e i Soc. A m . Proc., t. 26, 1962, s. 37— 10.
[4] S c h a c h t s c h a b e l P.: Z eits. P fla zen ern ., D üng., B od en k u n d e, t. 53(98), 1951, s. 7— 20.
[5] S c h i l l а к R.. K r a m e r M.: R oczn ik i G lebozn.; dod atek do t. IX , 1961, s. 653— 656. р. шилляк, з. яськовски О П РЕДЕЛ ЕН И Я О БМ ЕНН ОЙ КИСЛО ТН О СТИ В Л Е ГК И Х П О Ч В А Х ПО БУ Ф ЕРН О М У М ЕТОДУ О т д е л е н и е У д о б р е н и я И н с т и т у т а О б р а б о т к и , У д о б р е н и я и П о ч в о в е д е н и я , Б ы д г о щ Р е з ю м е А вторами описан новы й б у ф ер н ы й метод оп р едел ен и я обменной кислотности в п оч в ах с легким м ехан и ч еск и м составом. Д ано сравн ен и е р езул ь татов с р е зу л ь татами п олученн ы м и по м етоду П ича 1, П ича 2 и К аппен а.
R . S C H I L L A K , Z . J A S K O W S K I
D E T E R M IN A T IO N OF E X C H A N G E A B L E A C ID IT Y IN L IG H T SO IL S B Y A B U F F E R M ETH OD
I U N G , F e r t i l i z e r D i v i s i o n , B y d g o s z c z
S u m m a r y
A u th ors d escrib e a n ew b u ffe r m ethod for d eterm in in g ex c h a n g e a b le a cid ity in lig h t so ils, com p arin g th eir r esu lts w ith data ob tain ed w ith th e P eech 1, P e e c h 2 an d K appen m ethods.
