Z e i t s c h r i f t
fü r den
Physikalischen und Chemischen Unterricht.
X L V I I I . J a h rg a n g .
1935. Sechstes Heft.
D ie Bodenazidität in Unterrichtsversuchen.
Von D r. R . Nelkenbrecher in Berlin-Spandau.
D e r A c k e rb o d e n is t e in sehr e m p fin d lic h e r O rg a n is m u s . S o ll e r le is tu n g s fä h ig b le ib e n , so m u ß e r g e su n d e rh a lte n w e rd e n . J e d e r E in g r if f in den A c k e rb o d e n , sei es P flü g e n , E g g e n , W a lz e n , sei es v o r a lle m das A u s s tre u e n v o n D ü n g e m itte ln , lö s t a b e r n u n eine R eihe v o n p h y s ik a lis c h e n , chem ischen u n d b io lo g is c h e n V o rg ä n g e n aus, d ie in in n e re m Z u sa m m e n h ä n g e z u e in a n d e r stehen, G efüge u n d Z u sa m m e n se tzu n g d e r A c k e re rd e b eeinflussen u n d sich besonders in d e r B o d e n re a k tio n a u s w irk e n . H in s ic h tlic h d e r G e s u n d e rh a ltu n g u n s e re r A c k e rb ö d e n is t d a h e r d ie B o d e n s ä u re fra g e , die m it dem K a lk - b z w . B a s e n g e h a lt z u s a m m e n h ä n g t, v o n w e s e n tlic h e r w is s e n s c h a ftlic h e r u n d p ra k tis c h e r B e d e u tu n g .
V e r s u c h e 1 b i s 5.
V e rs u c h 1 : M a n le ite in K a lk w a s s e r so la n g e K o h le n d io x y d e in , b is das e n t
standene C a lc iu m k a rb o n a t v o m K o h le n d io x y d ü b e rs c h u ß g e lö s t ist.
V e rs u c h 2 : M a n z e rre ib e m ö g lic h s t fe in etw as K a life ld s p a t, ü b e rg ie ß e das P u lv e r m it g e w ö h n lic h e m L e itu n g s w a s s e r, lasse das G em isch u n te r ö fte re m Ilm s c h ü tte ln m e h re re T a g e stehen, filtr ie r e u n d p rü fe das F il t r a t m it P h e n o lp h th a le in . — Es t r i t t R ö tu n g e in .
V e rs u c h 3 : M a n ziehe e in e n B u c h w e iz e n - o d e r M a is k e im lin g in den ü b lic h e n W a s s e rk u ltu re n in e in e r m it L e itu n g s w a s s e r h e rg e s te llte n 1/2% -ig e n N a tro n s a lp e te r
lö s u n g a u f u n d p rü fe n a ch e in ig e n T a g e n d ie R e a k tio n d e r L ö s u n g m it P h e n o lp h th a le in . D ie L ö s u n g r e a g ie rt a lk a lis c h .
V e rs u c h 4 : M a n w ie d e rh o le d e n V e rs u c h m it e in e r y2% -ig e n C h lo rk a liu m lö s u n g . — D ie L ö s u n g re a g ie rt, m it M e th y lr o t g e p rü ft, n a ch e in ig e n T a g e n sauer. (V o r P rü fu n g e tw a v o rh a n d e n e K o h le n s ä u re a u s tr e ib e n !).
V e rs u c h 5 : M a n w ie d e rh o le d e n V e rs u c h m it R o g g e n k e im lin g e n u n d e in e r 1/2% -ig e n A m m o n iu m s u lfa tlö s u n g . — D ie L ö s u n g r e a g ie rt n a c h e in ig e n T a g e n s a u e r1.
B a s e n v e r l u s t d e r A c k e r e r d e .
D e r K a lk - b z w . a llg e m e in B a s e n v o rra t des A c k e rb o d e n s g e h t im L a u fe d e r J a h re z u rü c k . K a lk e n tz u g u n d B a s e n v e ra rm u n g h a b e n fo lg e n d e U rs a c h e n : D as W a sse r u n d das K o h le n d io x y d , denen als h a u p ts ä c h lic h e U rs a c h e n d e r G e s t e i n s v e r w i t t e r u n g d ie A c k e re rd e ih re E n ts te h u n g v e rd a n k t, s in d auch w e ite rh in an d e r A r b e it. Sie lösen d ie in d e r A c k e re rd e v o rh a n d e n e n K a rb o n a te a u f (V e rs u c h 1) u n d zersetzen d ie S ilik a te (V e rs u c h 2), w o b e i le ic h t lö s lic h e B ik a rb o n a te entstehen, d ie u n te r U m s tä n d e n aus dem B oden ausgew aschen w e rd e n . In fo lg e d e r A tm u n g d e r P fla n z e n w u rz e ln , d e r Z e rs e tz u n g o rg a n is c h e r Substanz u n d d e r L e b e n s tä tig k e it d e r B o d e n b a k te rie n b ild e n s ich g e ra d e in den sich in g u te r K u lt u r b e fin d lic h e n B ö d e n re ic h lic h e M engen K o h le n d io x y d . Es fin d e n de sh a lb v o r a lle m in den la n d w irts c h a ftlic h g e n u tz te n B ö den d u rc h V e rw itte ru n g , V e rw e s u n g u n d h in d u rc h s ic k e rn d e W a s s e rs trö m e g ro ß e B a s e n v e rlu s te sta tt.
A u c h d ie K u l t u r p f l a n z e n tra g e n in e rh e b lic h e m M aße z u r B a s e n V e r a r m u n g des A c k e rb o d e n s bei. D ie Basenm enge, d ie v o r a lle m k a lk lie b e n d e G ew ächse, w ie
1 U nter Umständen reichen auch fü r die Versuche 3 bis 5 0,1 bis 0,2% -ige Lösungen aus.
TJ. XLVIII. 16
242 R . Ne l k e n b r e c h e r, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v k e s ü c h e n. Zeitschrift fü r den physikalischen Achtundvierzigster Jahrgang.
z. B. d ie L u z e rn e , w ä h re n d ih re s W a c h s tu m s d e r A c k e re rd e entzie h e n , g e h t dem B oden m it d e r E rn te v e rlo re n .
E n d lic h k o m m e n d ie k ü n s t l i c h e n D ü n g e m i t t e l a l s U r s a c h e d e r B a s e n v e r a r m u n g in B e tra c h t. M an u n te rs c h e id e t B oden- u n d P fla n z e n d ü n g e r n a ch ih r e r W ir k u n g a u f B oden u n d P flanze. D ie B o d e n d ü n g e r s o lle n den A c k e rb o d e n in ein e n g u te n K u ltu rz u s ta n d v e rs e tz e n . I n e rs te r L in ie B o d e n d ü n g e r s in d d ie K a lk a r te n , w ie M e rg e l, ■ K a lk s te in m e h l u n d g e b ra n n te r K a lk . D ie S tic k s to ff-, P h o sp h o rsä u re - u n d K a lid ü n g e r dagegen s o lle n n u r z u r E rn ä h ru n g d e r P fla n ze n d ie n en . Sie s in d deshalb P fla n z e n d ü n g e r. W ir d e in F e ld s tü c k m it N a tro n s a lp e te r g e d ü n g t, d a n n n e h m e n d ie P fla n z e n w u rz e ln aus d e r B o d e n lö s u n g q u a n tita tiv g rö ß e re M engen N 0 3-Io n e n als N a- Io n e n a u f (V e rs u c h 3). D ie ü b e rsch ü ssig e n N a -Io n e n geben z u r B ild u n g v o n A lk a lie n A n la ß . M an b e ze ichn e t den N a tro n s a lp e te r d a h e r als e in p h y s i o l o g i s c h - a l k a l i s c h e s D ü n g e m i t t e l . P h y s io lo g is c h -a lk a lis c h , w e n n g le ic h schw ächer, s in d n och d e r K a li- u n d d e r K a lk s a lp e te r. D ie p h y s io lo g is c h -a lk a lis c h e n D ü n g e m itte l re ic h e rn den B o den an Basen an u n d s in d d a ru m k a lk - b zw . basenschonend. — - A u s den K a li- u n d A m m o n iu m s a lz e n n e hm en d ie P fla n z e n w u rz e ln in q u a n tita tiv g rö ß e re r M enge K a tio n e n a u f (V e rsu ch e 4 u n d 5). D e r Ü b e rsch u ß an A n io n e n g ib t in d e r B o d e n lö s u n g z u r E n ts te h u n g v o n Säuren A n la ß . D a h e r n e n n t m a n diese D ü n g e m itte l p h y s i o l o g i s c h s a u e r . P h y s io lo g is c h sauer s in d d ie h o c h p ro z e n tig e n K a lis a lz e , schw efelsaures K a li, C h lo rk a liu m u n d sch w e fe lsau re K a li-M a g n e s ia , d ie K a lid ü n g e s a lz e 1, s tä rk e r d ie K a li ro h sa lze , d ie H a n d e ls m a rk e n „ K a i n it “ u n d „ K a r n a l li t “ , u n d d ie A m m o n iu m s a lz e , das salzsa u re A m m o n ia k (D ü n g e s a lm ia k ) u n d das s c h w e fe lsau re A m m o n ia k . B e i den A m m o n iu m s a lz e n t r i t t n och d ie N it r if ik a t io n als v e rs a u e rn d w ir k e n d h in z u . D ie s ic li aus den D ü n g e sa lze n im B oden a b s p a lte n d e n S ä uren w e rd e n d u rc h d e n B o d e n k a lk u n d an d e re basische B o d e n b e s ta n d te ile n e u tra lis ie rt. Es entstehen Salze, d ie te ilw e is e n ic h t o d e r n u r schw ach a b s o rb ie rt u n d d a h e r ausgew aschen w e rd e n . D ie p h y s io lo g is c h sa u re n D ü n g e m itte l u n d d ie A m m o n iu m s a lz e s in d k a lk - b z w . basenzehrend.
A u f je d e n Z e n tn e r a u s g e stre u te n K a in its z. B. re c h n e t m a n e in e n Z e n tn e r K a lk v e rlu s t.
D u rc h d ie g e n a n n te n U rs a c h e n gehen J a h r f ü r J a h r e rh e b lic h e M e ngen an basischen S to ffe n , insb e son d e re an K a lk , v e rlo re n . D iese V e rlu s te k ö n n e n im J a h r a u f den H e k ta r 300 b is 400 k g , u n te r U m s tä n d e n so g a r 500 b is 600 k g K a lk b e tra g e n .
V e r s u c h e 6 b i s 14.
V e rs u c h 6 : M a n z e rre ib e etw as D e sm in (S tra h ls ie d e s te in ; e in z e o lith isch e s M in e ra l, das z. B. in Is la n d v o rk o m m t. B e im E rh itz e n im E eag e n sg la se sch ä u m t es auf), b rin g e das P u lv e r in ein e n K o lb e n , ü b e rg ie ß e es m it v e rd ü n n te r E ssig sä u re u n d lasse das G em isch u n te r ö fte re m U m s c h ü tte ln 2 b is 3 T a g e stehen. — In d e r ü b e r
stehenden F lü s s ig k e it lä ß t sich C a lc iu m n a ch w eise n .
V e rs u c h 7 : M a n b rin g e 30 g A c k e re rd e , d ie m it S a lzsä u re n ic h t a u fb ra u s t, in eine K o ch fla sch e , ü b e rg ie ß e sie m it v e rd ü n n te r N a tro n la u g e , d ie eben n och v o n P h e n o l
p h th a le in g e rö te t w ir d , u n d schüttele 1 S tu n d e g rü n d lic h d u rc h . D a n n 'f iltr ie r e m a n . — D as F il t r a t w ir d d u rc h P h e n o lp h th a le in n ic h t m e h r g e rö te t. — M an w ie d e rh o le den V e rs u c h m it v e rd ü n n te m K a lk w a s s e r.
V e rs u c h 8 : M an b rin g e 30 g A c k e re rd e , d ie m it S alzsäure a u fb ra u s t, in eine K o ch fla sch e , ü b e rg ie ß e sie m it 100 ccm e in e r n -N a triu m a c e ta tlö s u n g u n d sch ü tte le eine S tunde g rü n d lic h d u rc h . D a n n filtr ie r e m a n . — Es lä ß t sich im F ilt r a t m it o x a l- sau re m A m m o n ia k C a lc iu m n a ch w eise n .
V e rs u c h 9 : M a n w ie d e rh o le den v o rs te h e n d e n V e rs u c h m it e in e r 7 ,5 % -ig e n C h lo r
k a liu m lö s u n g .
1 Nach H . Ka p p e n(D ie physiologische R eaktion der Düngesalze) w irken K alisalze zwar in N ähr
kulturen, aber n ic h t im Boden versauernd. — Im Ackerboden verlaufen die Vorgänge infolge Basen
austausch und Pufferung (s. später) wesentlich andeis.
und chemischen U nterricht.
1935. H e ft V I . R . Ne l k e n b r e c h e r, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v e r s u c h e n. 24S
V ersuche 10 a u n d b : M an w ie d e rh o le d ie V e rsu ch e 8 u n d 9 u n te r B e n u tz u n g v o n A c k e re rd e , die n ic h t m it S a lzsä u re a u fb ra u s t, u n d p rü fe das F ilt r a t m it L a c k m u s p a p ie r o d e r M e th y lr o t a u f seine R e a k tio n . — B e i A c k e re rd e , d ie k e in e S p u i v o n A u fb ra u s e n z e ig t, re a g ie rt das F ilt r a t m e is t sauer.
V e rs u c h 1 1 : M an w ie d e rh o le den V e rs u c h 9 m it E rd e v o n einem F e ld e , a u f dem im F r ü h lin g R o g g e n p flä n zch e n g e lb g e w o rd e n sin d . — M a n p rü fe das F il t r a t m it Go p p e l b o e d e e s Reagens (M o rin )1. Es lä ß t sich A lu m in u m n achw eisen.
V ersuch 1 2 : M a n b rin g e in e in P ro b ie rg la s e in ig e K u b ik z e n tim e te r so lc h e r E rd e , sch ich te e in ig e K u b ik z e n tim e te r CIo m b e k s R eagens d a ra u f (eine 4 % -ig e L ö s u n g v o n R h o d a n k a liu m in 9 5 % -ig e m A lk o h o l) u n d sch ü tte le e tw a 5 M in u te n d ie E rd e m it dem R eagens d u rc h . D a n n lasse m a n das P ro b ie rg la s e in ig e Z e it r u h ig stehen. — D ie L ö s u n g ü b e r d e r E rd e h a t sich r o t g e fä rb t. D a m it is t E ise n nachgew iesen.
V e rs u c h 13: M a n w ie d e rh o le V e rs u c h 8 m it o b ig e r E rd e u n d p rü fe das F il t r a t m it L a c k m u s o d e r M e th y lr o t a u f seine R e a k tio n . Das F ilt r a t r e a g ie rt sauer.
V e rs u c h 1 4 : M an löse A lu m in iu m c h lo r id in d e s tillie rte m W a sse r a u f u n d p rü fe die R e a k tio n d e r L ö s u n g . — D ie L ö s u n g re a g ie rt sauer.
F o l g e n d e r B a s e n v e r a r m u n g .
V e r s a u e r u n g v o n M i n e r a l b ö d e n . —■ K a lk e n tz u g u n d B a s e n v e ra rm u n g ha b e n in chem ischer, p h y s ik a lis c h e r u n d b io lo g is c h e r H in s ic h t s c h ä d lich e F o lg e n .
A ls F o lg e d e r B a s e n v e ra rm u n g fin d e t in c h e m i s c h e r H i n s i c h t eine Z e rs tö ru n g d e r z e o lith is c h e n S ilik a te u n d d e r H u m a te des B odens sta tt. N u r d e r A b b a u p ro z e ß an den z e o lith is c h e n S ilik a te n is t in seinen E in z e lh e ite n k la rg e le g t. N a ch R. Ga n s s e n
e n th a lte n d ie ze o lith is c h e n S ilik a te a u f 3 bis 6 M o le k ü le K ie s e ls ä u re u n d 1 M o le k ü l T o n e rd e ru n d 1 M o le k ü l Base. D ies is t das k e n n z e ic h n e n d e M o le k u la rv e rh ä ltn is d e r Z e o lith e g e su n d e r B öden. N a c h V e rb ra u c h des B o d e n k a lk s g re ife n d ie k a l k ze h re n d e n S äuren, v o r a lle m d ie K o h le n s ä u re , diese z e o lith is c h e n S ilik a te an. L e tz te re e rle id e n d a d u rc h einen B a s e n v e rlu s t, w ä h re n d d e r G e h a lt an K ie s e ls ä u re u n d T o n e rd e a n n ä h e rn d derselbe b le ib t. D ie s e r B asenabbau k a n n so w e it gehen, daß d e r B asen
g e h a lt a u f d ie H ä lfte des u rs p rü n g lic h e n u n d d a ru n te r s in k t. A n a ly s e n v o n P e rm u tit na ch B e h a n d lu n g m it v e rd ü n n te r E ssig sä u re (v g l. V e rs u c h 6) e rg a b e n , daß das V e rh ä ltn is v o n K ie s e ls ä u re u n d T o n e rd e n a hezu u n v e rä n d e rt g e b lie b e n is t, d a g e g e n das V e rh ä ltn is zw isch e n Base (A lk a li) u n d K ie s e ls ä u re sich zu g u n ste n d e r le tz te re n ve rsch o b e n h a t 2.
I m V e rh ä ltn is zu m B a s e n g e h a lt h a t in solchen a b g e b a u te n S ilik a te n d e r K ie s e ls ä u re g e h a lt zu g enom m en. M a n h a t de sh a lb d ie d u rc h den B a se n a b b a u h e rv o rg e ru fe n e n E rs c h e in u n g e n als V e rs a u e ru n g u n d in ih r e r R ü c k w irk u n g a u f den B o d e n als B o d e n v e r s a u e r u n g b e zeichnet. Z e o lith is c h e S ilik a te s in d d ie b o d e n k u n d lic h w irk s a m e n B e s ta n d te ile d e r M in e ra lb ö d e n , h u m u s a rm e r T o n -, L e h m - u n d S andböden. Gesunde u n d saure M in e ra lb ö d e n w e ise n s o m it ke n n z e ic h n e n d e U n te rs c h ie d e in d e r m o le k u la re n Z usa m m e n se tzu n g ih r e r z e o lith is c h e n S ilik a te a u f. B eim V e rs a u e rn d e r M in e ra lb ö d e n s in k t d e r B a s e n g e h a lt d e r z e o lith is c h e n S ilik a te d e ra rt, d a ß a u f 3 bis 6 M o le k ü le K ie s e ls ä u re u n d 1 M o le k ü l T o n e rd e n u r n och d e r B ru c h te il eines M o le k ü ls Base k o m m t.
M it s te ig e n d e r V e rs a u e ru n g e rla n g t e in M in e ra lb o d e n in zunehm endem M aß eine neue E ig e n s c h a ft, n ä m lic h e in B i n d u n g s v e r m ö g e n f ü r b a s i s c h e S t o f f e ( V e r such 7). Je ä rm e r d e r B oden an Basen g e w o rd e n is t, desto m e h r h a t e r das B estreben u n d is t e r im s ta n d e , Basen a u fzunehm en. D ie an Basen v e ra rm te n z e o lith is c h e n S ilik a te w e rd e n d a n n m it H ilfe d e r zugesetzten basischen S to ffe w ie d e r a u fg e b a u t, b is das fü r u n a b g e b a u te Z e o lith e c h a ra k te ris tis c h e M o le k u la rv e rh ä ltn is 3 S i 0 2 : 1 A120 3 . 1 Base w ie d e r e rre ic h t is t. Z u g le ic h g ib t d ie Basenm enge, die ein B oden a u fn e h m e n m uß ,
1 M orin (G elbholzextrakt) g ib t in ä th yl- oder m ethylalkoholischer Lösung unter Zusatz von N atrium acetat bei Gegenwart von Alum inium salzen starke grüne Fluoreszenz (vgl. Gm e lin g: H and
buch der anorganischen Chemie).
2 V gl. H . Kap p e n: „D ie Bodenversauerung . B e rlin : K alkverlag, G. m. b. H . 16*
244 R . Ne l k e n b r e c h e r, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v e r s u c h e n. Zeitschrift für den physikalischen Achtundvierzigster Jahrgang.
b is seine S ilik a te w ie d e r m it Basen g e s ä ttig t sin d , q u a n tita tiv e in M aß f ü r den V e r s a u e ru n g s g ra d des Bodens ab.
H in s ic h tlic h dieses B a s e n b i n d u n g s v e r m ö g e n s tre te n auch m it z u n e h m e n d e r V e rs a u e ru n g q u a l i t a t i v e U n t e r s c h i e d e a u f. B e i d e r E in w ir k u n g e in e r S a lzlö su n g a u f ein e n g e sunden B o d e n fin d e t z w is c h e n den z e o lith is c h e n S ilik a te n u n d dem g e lö ste n Sal z , b is sich chem isches G le ic h g e w ic h t e in s te llt, e in A u sta u sch d e r Io n e n s ta tt. L ä ß t m a n eine L ö s u n g v o n N a triu m a c e ta t o d e r eine C h lo rk a liu m lö s u n g a u f e in e n gesunden B o d e n e in w irk e n (V e rsu ch e 8 u n d 9), so lä ß t sich d e r s ta ttfin d e n d e Io n e n a u s ta u s c h d u rc h fo lg e n d e G le ic h u n g e n a u s d rü c k e n :
(3 S i0 2) • A120 3 • CaO + 2 C H 3C O O N a ^ (3 S i0 2) • A120 3 • N a 20 + (C H 3COO)2 Ca, (3 S iO ,) • A120 3 • CaO + 2 K C l ^ (3 S i0 2) • A120 3 • K 20 + C a C l2.
Saure B öden tre te n m it S a lzlö su n g e n n ic h t m e h r in den g e w ö h n lic h e n B asenaus
ta u s c h ein. . I n dem B estreben, ih re n g e su n ke n e n B a s e n g e h a lt w ie d e r a u fz u fü lle n , e rla n g e n sie d ie E ig e n s c h a ft, gew isse S alze zu zersetzen. B e i b e g in n e n d e r V e rs a u e ru n g is t d e r B o den im s ta n d e , S alze s ta rk e r Basen u n d sc h w a c h e r S äuren, sog. h y d ro ly tis c h s p a ltb a re Salze, zu zersetzen. E in h y d ro ly tis c h sp a ltb a re s S alz is t z. B. das essigsaure N a tro n . D e r saure B oden re iß t aus diesem Salz e in e n T e il des N a tro n s heraus, f ü l l t d a m it seinen B a se n g e h a lt w ie d e r a u f u n d se tzt eine d e r a u fg e n o m m e n e n B a se n m e n g e ch e m isch g le ic h w e rtig e M enge E ssigsäure in F re ih e it (V e rs u c h 10a). M a n n e n n t diesen Z u s ta n d des B odens h y d r o l y t i s c h e S ä u e r u n g o d e r h y d ro ly tis c h e A z id itä t o d e r sa g t auch, d e r B o d e n is t h y d r o ly tis c h sauer. I n d e r M enge d e r entstehenden fre ie n E ssig sä u re h a t m a n ein M aß f ü r den G ra d d e r h y d ro ly tis c h e n S äue ru n g . Sie w ir d d u rc h T itr a tio n m it 1/ 10n -N a tro n la u g e b e s tim m t, u n d d ie A n z a h l d e r z u r N e u tr a li
s a tio n v e rb ra u c h te n K u b ik z e n tim e te r N a tro n la u g e is t d e r A u s d ru c k f ü r den G ra d d e r h y d ro ly tis c h e n S äuerung.
Z u r B e s t i m m u n g d e r h y d r o l y t i s c h e n A z i d i t ä t v e r fä h r t m a n a u f G ru n d d e r V e re in b a ru n g e n d e r D e u tsch e n L a n d w irts c h a ftlic h e n V e rs u c h s s ta tio n e n fo lg e n d e r
m a ß e n : M a n sch ü tte le 100 g lu fttro c k e n e n F e in b o d e n 1 1 S tu n d e la n g m it 250 ccm e in e r n -N a triu m a c e ta tlö s u n g d u rc h 1 2, filtr ie r e d ie ü b e rste h e n d e F lü s s ig k e it v o n d e r E rd e ab, schütte den e rste n T e il des e rh a lte n e n F iltr a ts w e g , messe 125 ccm in e in e n E rle n m e y e rk o lb e n ein, setze zu d iesem T e il des F iltr a ts e in ig e T ro p fe n P h e n o lp h th a le in lö s u n g h in z u u n d titr ie r e m it 1/ 10n -N a tro n la u g e b is z u r B o tfä rb u n g . — V e rb ra u c h t m a n z u r T it r a tio n 0 b is 4 ccm N a tro n la u g e , d a n n is t d e r B o d e n s c h w a c h ; 4 b is 9 ccm N a tro n la u g e , m ä ß ig ; 9 b is 12 ccm , s ta rk , u n d ü b e r 12 ccm sehr s ta r k h y d r o ly tis c h sauer.
D ie h y d ro ly tis c h e A z id itä t z e ig t dem L a n d w ir t den B e g in n d e r B a s e n v e ra rm u n g des B odens an. Sie is t das erste w a rn e n d e Z e ich e n , daß es m it d e r K a lk v e r s o rg u n g d e r Ä c k e r sch le ch t b e s te llt is t.
B e i fo rts c h re ite n d e r B a s e n v e ra rm u n g b z w . V e rs a u e ru n g des A c k e rb o d e n s t r i t t zu d e r F ä h ig k e it, h y d r o ly tis c h s p a ltb a re S alze z u zersetzen, d ie w e ite re E ig e n s c h a ft h in z u , a u f L ö s u n g e n e c h te r N e u tra ls a lz e u n te r S ä u re a b s p a ltu n g e in z u w irk e n . Sog. echte N e u tra ls a lz e , S alze s ta rk e r Basen u n d s ta r k e r S äuren, s in d z. B. K o c h s a lz , O h lo rk a liu m u n d A m m o n iu m s u lfa t. S c h ü tte lt m a n s ta rk h y d ro ly tis c h sa u re A c k e re rd e m it e in e r 7 ,5 % -ig e n C h lo rk a liu m lö s u n g aus, d ann r e a g ie rt d e r B o d e n a u szu g sauer (V ersuche 10 b u n d 11). Es h a n d e lt sich b e i d ie se r E rs c h e in u n g u m ein e n Io n e n a u sta u sch b e s o n d e re r A r t m it n a c h fo lg e n d e r H y d ro ly s e . N o rm a le rw e is e , in ge su n d e n B öden, n e hm en n u r A lk a lie n u n d E rd a lk a lie n an dem Io n e n a u s ta u s c h te il. I n s ta r k e n tb a ste n B ö d e n b e te ilig e n sich a b e r an d iesem A u sta u sch M e ta lle , d ie sonst fe st u n d n ic h t a u sta u s c h b a r im M o le k ü l d e r z e o lith is c h e n S ilik a te g e b u n d e n sind, A lu m in iu m u n d
1 In der P hysik des Ackerbodens w ird als „Feinboden“ der Bodenanteil bezeichnet, der durch ein 2-mm-Sieb hindurchgeht, also die Gesamtheit aller Bodenkörner unter 2 mm Durchmesser. V gl.
K. Nelkenbrecher: D ie Ackererde. Diese Zeitschr. 42, 217 (1929).
2 Man kann das Gemisch auch unter öfterem U m schütteln 3 Tage stehen lassen.
und chemischen U nterricht.
1935. H e ft V I. R . Ne l k e n b r e c h e b, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v e r s ü c h e n. 245 in g e rin g e re m U m fa n g E isen. E in m it echten N e u tra ls a lz lö s u n g e n v o n ein e m s ta rk h y d r o ly tis c h sauren B oden h e rg e s te llte r A u s z u g e n th ä lt A lu m in iu m - u n d E isensalze in L ö s u n g (V e rsu ch e 11 u n d 12). L ä ß t m a n z. B . eine C h lo rk a liu m lö s u n g a u f ein e n solchen B oden e in w irk e n , so e n tste h t, b is sich chem isches G le ic h g e w ic h t e in s te llt, A lu m in iu m - u n d E is e n c h lo rid :
A l- S ilik a t + 3 K C l ^ Iv - S ilik a t + A1C13 F e -S ilik a t -f- 3 K C l K - S ilik a t -f- F e C l3.
A lle A lu m in iu m - u n d E isensalze a ls S alze sch w a ch er Basen u n d s ta rk e r S ä uren sin d a b e i in L ö s u n g e n d is s o z iie rt u n d re a g ie re n de sh a lb sauer (V e rs u c h 14). Es k o m m t d a h e r u n te r dem E in flu ß n e u tra l re a g ie re n d e r Salze z u r B ild u n g sauer re a g ie re n d e r A lu m in iu m - u n d E isensalze.
W e il b e i d ie se r F o rm d e r V e rs a u e ru n g e in Io n e n a u sta u sch s ta ttfin d e t, n e n n t m a n diese S ä u e ru n g s fo rm A u s t a u s c h s ä u e r u n g o d e r A u s ta u s c h a z id itä t u n d b e ze ichn e t ein e n B o d e n , d e r diese S ä u e ru n g s fo rm a u fw e is t, als austauschsauer. A u sta u sch sa u re B ö den s in d im ü b rig e n auch im m e r h y d ro ly tis c h sa u e r (V e rsu ch e 1 0 a u n d 13). D ie A u s ta u s c h s ä u e ru n g is t sozusagen eine la te n te F o rm d e r V e rs a u e ru n g . Sie t r i t t e rs t in E rs c h e in u n g , w e n n d e r B o d e n eine D ü n g u n g m it n e u tra l re a g ie re n d e n D ü n g esa lze n , w ie K a lis a lz e n o d e r sch w e fe lsau re m A m m o n ia k , e rh ä lt. D eshalb k a n n diese S ä u e ru n g s fo r m im G egensatz z u r h y d ro ly tis c h e n S ä u e ru n g sehr g e fä h r lic h w e rd e n . U n se re m e iste n K u ltu rp fla n z e n s in d gegen sa u e r re a g ie re n d e S to ffe im B o d e n sehr e m p fin d lic h . D a ru m is t d ie B e s tim m u n g d e r A u s ta u s c h s ä u e ru n g v o n g rö ß te r p ra k tis c h e r B e d e u tu n g . M an fü h r t diese q u a lita tiv m it In d ik a to r e n u n d q u a n tita tiv d u rc h T it r ie r e n m it V io ii- N a tr o n - la u g e aus.
Q u a l i t a t i v p r ü f t m a n A c k e re rd e a u f A u s ta u s c h s ä u e ru n g n a ch fo lg e n d e n P ro b e n : P ro b e v o n Ka p p e n: M a n b rin g e ein e n T e e lö ffe l v o ll A c k e re rd e in eine P o rz e lla n schale, v e rm is c h e d ie E rd e m it u n g e fä h r d e r g le ic h e n M enge K o c h s a lz u n d gebe so v ie l W a s s e r dazu, daß e in s te ife r B re i e n tste h t. D a n n stecke m a n in diesen B re i e in S tü c k fris c h e s b laues L a c k m u s p a p ie r h in e in u n d p rü fe n a ch e in ig e r Z e it, ob sich das P a p ie r g e rö te t h a t. — Is t dies e rfo lg t, d a n n is t d e r B o d e n a u s ta u s c h s a u e r1.
P ro b e v o n Co m b e r — V e rs u c h 1 2 : F ä r b t sich n ach dem S c h ü tte ln die überstehende F lü s s ig k e it (Co m b e r s R eagens) ro s a o d e r ro t, so is t d e r B o d e n austauschsauer.
V e rfa h re n v o n Ha s e n b ä u m e r : M a n sch ü tte le in e in e m K o lb e n 30 g lu fttro c k e n e n F e in b o d e n 1 S tunde la n g m it 100 ccm e in e r 7 ,5 % -ig e n C h lo rk a liu m lö s u n g aus u n d filtr ie r e d ie ü b e rstehende F lü s s ig k e it v o n d e r E rd e ab. D a n n gebe m a n 10 ccm des F iltr a ts in e in R eagensglas, setze 4 T ro p fe n M e th y lro tlö s u n g h in z u u n d schüttele k r ä f t ig d u rc h . —- F ä r b t sich d ie L ö s u n g g e lb , d a n n is t d e r B o d e n n ic h t austausch
sa u e r- e r is t schw ach austauschsauer, w e n n sich d ie L ö s u n g o ra n g e fä r b t ; m ä ß ig b e i Z in u o b e rfä rb u n g , s ta r k b e i K a r m in fä r b u n g u n d sehr s ta r k austauschsauer, w e n n die F ä rb u n g l il a w ir d .
M a n p rü fe v o r d e r B e n u tz u n g d ie C h lo rk a liu m lö s u n g a u f n e u tra le R e a k tio n , in d e m m a n 10 ccm m it 4 T ro p fe n M e th y lro tlö s u n g v e rs e tz t. D ie L ö s u n g m uß sich u n b e d in g t g e lb fä rb e n . — Z u r H e rs te llu n g d e r M e th y lro tlö s u n g löse m a n 0,5 g M e th y lr o t in 100 ccm n e u tra le m 9 0 % -ig e n A lk o h o l.
Q u a n t i t a t i v e r m itte lt m a n n a c h dem V o rs c h la g v o n Ka p p e n d ie A u s ta u s c h sä u e ru n g ( T i t r a t i o n s a z i d i t ä t ) in fo lg e n d e r W e is e :
M a n w ä g e 100 g lu fttro c k e n e n F e in b o d e n in eine H a lb lite rfla s c h e , ü b e rg ie ß e den B oden m it 250 ccm &e in e r n o rm a le n C h lo rk a liu m lö s u n g u n d sch ü tte le 1 S tunde la n g d u rc h . D a n n f iltr ie r e m a n , schütte den e rste n T e il des F iltr a ts w e g u n d p ip e ttie re 125 ccm v o m F il t r a t in ein e n E rle n m e y e rk o lb e n . N a c h Z usatz e in ig e r T ro p fe n P h e n o lp h th a le in lö s u n g titr ie r e m a n m it 1/ 10n -N a tro n la u g e .
1 Diese Probe g ilt heute wegen der E m pfin d lich ke it von Lackmus, z. B . schon gegen Kohlensäure, als wenig brauchbar.
246 R . Ne l k e n b k e c h e r, Bo d e n a z id it ä ti n Un t e r r ic h t s v e k s u c h e n. Zeitschrift für den physikalischen Achtundvierzigster Jahrgang.
M a n n e n n t die A n z a h l d e r z u r T it r a tio n v e rb ra u c h te n K u b ik z e n tim e te r N a tro n la u g e T itra tio n s a z id itä t. — W e rd e n z u r T itr a tio n 0 b is 2 ccm n/ 10-N a tro n la u g e v e rb ra u c h t, so is t d e r B o den schw ach, b e i 2 b is 3,5 ccm m ä ß ig , b e i 3,5 b is 7,0 ccm s ta r k u n d f ü r ü b e r 7,0 ccm sehr s ta r k austauschsauer.
V e r s u c h e 15 b i s 17.
V e rs u c h 1 5 : M an v e rs c h a ffe sich eine B o d e n p ro b e v o n e in e m H e id e m o o r, w ä g e 30 g d a v o n ab, ü b e rg ie ß e ih n in e in e r K o ch fla sch e m it 100 ccm e in e r n -N a triu m - a c e ta tlö s u n g u n d sch ü tte le 1 S tu n d e la n g d u rc h . D a n n filtr ie r e m a n u n d ve rse tze 10 ccm des F iltr a ts m it 4 T ro p fe n M e th y lro tlö s u n g . — D as F il t r a t re a g ie rt sauer.
V e rs u c h 1 6 : M an w ie d e rh o le den V e rs u c h m it e in e r 7 ,5 % -ig e n C h lo rk a liu m lö s u n g . — D as F ilt r a t re a g ie rt sauer.
V e rs u c h 1 7 : M a n v e rs c h a ffe sich eine B o d e n p ro b e v o n e in e m H o c h m o o r u n d w ie d e rh o le o b ig e n V e rs u c h m it d e s tillie rte m W a sse r. — • D as F il t r a t r e a g ie rt sauer.
V e r s a u e r u n g v o n H u m u s b ö d e n .
E in ä h n lic h e r B ase n a b b a u w ie an den Z e o lith e n v o llz ie h t sich im B o d e n auch a n d e n H u m a te n . D ie s e r B asenabbau is t a b e r in seinen E in z e lh e ite n n och n ic h t v ö llig k la rg e le g t. J e d o ch ze ig e n b e i b e g in n e n d e r B a s e n v e ra rm u n g d ie H u m u s k ö rp e r auch die F ä h ig k e it, h y d ro ly tis c h s p a ltb a re Salze u n te r F re im a c h u n g d e r S äure (V e rs u c h 15) u n d b e i fo rtg e s c h ritte n e r B a s e n v e ra rm u n g N e u tra ls a lz e u n te r d ire k te r A b s p a ltu n g d e r S äure zu zersetzen. D iese Z e rs e tz u n g is t k e in B asenaustausch m it n a c h fo lg e n d e r H y d ro ly s e , s o n d e rn eine W ir k u n g u n g e s ä ttig te r H u m u s k ö rp e r b zw . fr e ie r H u m u s s ä u re n . D iese re iß e n aus dem N e u tra ls a lz d ie Base an sich u n d setzen d ie e n tsprechende M e n g e Säure in F re ih e it (V e rs u c h 16). M a n n e n n t diesen V o rg a n g die e c h t e N e u t r a l s a l z z e r s e t z u n g . Sie is t e in K e n n z e ic h e n s a u re r H u m u sb ö d e n , w ie H o ch - u n d H e id e m o o r, und, d a sie e rs t n a ch e in e r D ü n g u n g m it e in e m K a li- o d e r A m m o n iu m s a lz in E rs c h e in u n g t r it t , eine la te n te F o rm d e r B o d e n v e rs a u e ru n g . O b g le ic h d ie H u m u s s ä u re n an u n d f ü r sich n ic h t p fla n z e n s c h ä d lic h s in d , k a n n doch in fo lg e d e r d u rc h d ie R ü c k w irk u n g e n e n t
stehenden fre ie n s ta rk e n M in e ra ls ä u re n d e r P fla n ze n w u ch s e rh e b lic h g e s c h ä d ig t w e rd e n . Tabelle 1. Ü b e rs ic h t ü b e r d ie A z id itä ts fo r m e n 1.
N am e K ennzeichen S c h ä d lic h k e it Ursache der
S c h ä d lic h k e it V o rk o m m e n
A k tiv e oder aktuelle A z id itä t
Saure R eaktion des wässerigen Boden
auszuges
Sehr schädlich fü r alle K ulturpflanzen
W asserstoffion, daneben auch A lum inium - und vie lle ich t Eisenion
Selten; am ehesten bei u n ku ltivie rte m
Moorboden N eutralsalz
zersetzung
B ildung fre ie r Säure bei Behandlung des
Bodens m it N eutralsalzlösung
Sehr schädlich fü r alle K ulturpflanzen
W asserstoff ion N u r bei humusreichen Böden; auf K ulturboden
selten Austausch
a zid itä t .Bildung von A lu m i
niumsalzen bei Be
handlung des Bodens m it Neutralsalzlösung
Verschieden je nach A ziditätsgrad, E m pfindlichkeit der Pflanzen und
nach Bodenart
A lum inium -, vielleicht un te r
geordnet auch Eisenion
Sehr häufig bei allen kalkarm en Böden
H yd ro lytische A z id itä t
B indung der Basis aus hydrolytisch gespal
tenen Salzen unter Freiwerden der ent
sprechenden Säure
menge
N ich t unm itte lb a r schädlich, nur
m itte lb a r bei schweren Böden
V erschlechterung der physikalischen
und biologischen Bodeneigen
schaften infolge K alkarm ut
Bei allen Böden, die eine der d rei anderen A ziditätsform en be
sitzen; fü r sich allein bei vielen kalkarm en und humusreichen
Böden
1 Aus A . Schuckenberg: Z ur K enntnis der Pflanzenschädigungen auf sauren Böden. Zeitschr.
Pflanzenernähr. Düngung A b t. A . 3, H . 2.
und chemischen Unterricht. p N ELKENBRECHER, Bo d e n a z id it ä t IN ÜNTERRICHTSVERSUCHEN. 247
1935. H eft V I. ' ________________________— ^ — - —— = = = = =
A u f u n k u ltiv ie r te m H o c h m o o r Anden sich w a sse rlö s lic h e fre ie S ä uren u n d saure Salze v o r (V e rsu ch 17). V o n einem solchen B o d e n re a g ie rt schon e in W a sse ra u szu g sauer. M a n b e ze ich n e t diese E rs c h e in u n g s fo rm d e r V e rs a u e ru n g , d ie ein K e n n z e ic h e n u n k u ltiv ie r te n H o ch m o o rs ist, als a k t i v e o d e r a k t u e l l e B o d e n s ä u e r u n g . E in a k t iv s a u re r B oden z e ig t a uch im m e r d ie echte N e u tra ls a lz z e rs e tz u n g .
V o n den p h y s i k a l i s c h e n F o l g e n d e r B o d e n v e rs a u e ru n g w e iß m a n b is je tz t n och sehr w e n ig . J e d o ch h a t m a n d u rc h F e ld b e o b a c h tu n g e n fe s tg e s te llt, daß d e r B o den stets fü r das P fla n z e n w a c h s tu m n a c h te ilig e V e rä n d e ru n g e n e rle id e t. V o r a lle m v e rs c h le c h te rt sich d ie m echanische B o d e n b e sch a ffen h e it. Im gesunden Z u s ta n d is t dem B o d e n das K rü m e lg e fü g e e ig e n. M it z u n e h m e n d e r V e rs a u e ru n g g e h t e r m e h r u n d m e h r in d ie E in z e lk o r n s tr u k tu r ü b e r. D e r B o den w ir d d ic h te r. Im Z u sa m m e n h a n g d a m it e rh ö h t sich die W a s s e rk a p a z itä t. D e r B oden w ir d naß u n d k a lt.
V e rs u c h 1 8 : M a n p rü fe ein e n h y d ro ly tis c h u n d austauschsauren B o d e n a u f A z o t o b a k te r e n tw ic k lu n g 1. — Schon b e i 4 b is 6 ccm h y d ro ly tis c h e r A z id itä t ü n d e t k e in e E n t
w ic k lu n g des A z o to b a k te r m e h r sta tt.
V e rs u c h 19: M an s te lle d ie N it r it - u n d N itr a tb ild u n g in s a u re r A c k e re rd e fe s t . — Sie e rfo lg t n u r la n g s a m .
V e rh ä ltn is m ä ß ig e in fa c h lassen sich d ie b i o l o g i s c h e n V e r ä n d e r u n g e n m ei A c k e re rd e v e rfo lg e n . B e i b e g in n e n d e r V e rs a u e ru n g s te lle n d ie s tic k s to ffs a m m e ln d e n B a k te rie n , u n d z w a r am ehesten d ie w e rtv o lle n A z o to b a k te ro rg a n is m e n , ih re L e b e n s tä tig k e it e in (V e rs u c h 18). Schon bei m ä ß ig e n G ra d e n d e r h y d ro ly tis c h e n S äu e ru n g , 4 b is 6 ccm v e rb ra u c h te N a tro n la u g e , ste rb e n sie v ö llig ab. D e r U n te rg a n g d ie se r S tic k s to ffs a m m le r b e d e u te t fü r den A c k e r einen e rh e b lic h e n S tic k s to ffv e rlu s t. D iese g ro ß e E m p fin d lic h k e it d e r A z o to b a k te rs gegen B o d e n v e rs a u e ru n g is t v o n dem d ä n ische n F o rs c h e r Ch b is t e n s e n
b e n u tz t w o rd e n , u m das D ü n g e b e d ü rfn is des B odens fü r K a lk fe s tz u s te lle n .
A u c h d ie N it r it - u n d N itra tb a k te rie n e rle id e n H e m m u n g e n ih r e r L e b e n s ta tig k e it (V e rs u c h 19). E in e S c h ä d ig u n g des N itriß k a tio n s v o rg a n g e s ü n d e t in d e s e rs t b e i s ta rk e r V e rs ä u e ru n g sta tt. E m p fin d lic h gegen B o d e n v e rs a u e ru n g s in d auch d ie K n ö llc h e n b a k te rie n d e r L e g u m in o s e n . E in e Im p fu n g v e rs a g t a u f sa u re n B ö d e n . D ie L u p in e b ild e t eine A usn a h m e . B e i ih r b le ib t auch in s ta rk sa u re m B o den d ie K n ö llc h e n b ild u n g u n b e e in flu ß t.
N eben dem B in d u n g s v e rm ö g e n fü r basische S toffe tre te n als F o lg e n d e i B a se n v e ra rm u n g n och w e ite re chem ische V e rä n d e ru n g e n im A c k e rb o d e n a u f. D ie R e a k tio n
des B odens w ir d sauer, u n d sein P u ffe ru n g s v e rm ö g e n n im m t ab.
D ie B o d e n r e a k t i o n .
M a n b e ze ichn e t die R e a k tio n des B odens k u r z als „B o d e n re a k tio n “ . Sie k a n n a lk a lis c h , n e u tra l u n d sauer sein. I n u n se re m h u m id e n K lim a s in d B ö d e n m it a lk a lis c h e r R e a k tio n selten.
M an o-ibt die K o n z e n tra tio n d e r W a s s e rs to ffio n e n in e in e r L o s u n g m G ia m m - lo n e n ie L it e r an, n e n n t diese K o n z e n tra tio n d ie W a s s e rs to ffz a h l u n d d r ü c k t sie d u rc h das Z eichen [ H l aus. E n tsp re ch e n d e s g ilt fü r die H y d r o x y lz a h l. In je d e r w ä ss e rig e n L ö s u n g is t das P ro d u k t aus W a s s e rs to ffz a h l u n d H y d r o x y lz a h l f ü r eine u n d d ieselbe T e m p e ra tu r k o n s ta n t, g le ic h d e r D is s o z ia tio n s k o n s ta n te . M an h a t d ie D isso z ia tio n s - k S T L s W a s s e r ’s E rm itte lt u n d b e i 22« C den W e rt 1 - 1 0 - g e fu n d e n . D em n a ch is t b e i 22« C d ie W a s s e rs to ffz a h l u n d d ie H y d r o x y lz a h l re in e n W assers g le ic h 1 - 1 0 . D as h e iß t, 1 L it e r W a sse r e n th ä lt b e i 22« C 1 • 10-7 G ra m m W a s s e rs to ff,o n e n u n d e ben
s o v ie l G ra m m H y d r o x y lio n e n . D a das Io n e n p ro d u k t [ H ' j - [ O H ] fü r eine u n d dieselbe T e m p e ra tu r denselben W e rt b ehält, n im m t d ie H y d r o x y lz a h l ab w e n n d ie W a s s e r
s to ffz a h l z u n im m t, u n d u m g e k e h rt. I n e in e r sauren L ö s u n g is t deshalb d ie W a s s e rs to ffz a h l 1 Diese Z e itsch rift 42, 228 (1929).
3 Diese Z e itsch rift 42, 229 (1929).
2 Diese Z e itsch rift 42, 226 (1929).
248 R . Ne l k e n b k e c h e k, Bo d e n a z id it ä t i n Us t e b k ic h t s v e b s ü c h e n. Zeitschrift fü r den physikalischen Achtundvierzigster Jahrgang.
g rö ß e r u n d in e in e r a lk a lis c h e n k le in e r als 10-7 . B e i d e r H y d r o x y lz a h l lie g t dies u m g e k e h rt. M a n g ib t g e w ö h n lic h d ie R e a k tio n e in e r L ö s u n g d u rc h den W e r t d e r W a s s e rs to ff z a h l an o d e r e in fa c h e r, n a ch dem V o rs c h lä g e v o n S. P. L . Sö r e n s e n, d u rc h ih re n n e g a tiv e n BßiGGSschen L o g a rith m u s . M an n e n n t le tz te re n den W a s s e r s t o f f e x p o n e n t e n u n d b e ze ichn e t ih n m it (pH)- D ie n e u tra le R e a k tio n is t d a n n d a d u rc h g e k e n n z e ic h n e t, daß d e r W a s s e rs to ffe x p o n e n t den W e rt 7 h a t; die saure R e a k tio n d a d u rc h , daß e r k le in e r als 7 is t u n d d ie a lk a lis c h e R e a k tio n d a d u rc h , daß e r g rö ß e r als 7 is t. D e r W e r t 7 is t ge w isse rm a ß e n d e r N u llp u n k t d e r R e a k tio n s s k a la .
A u fg a b e 1 : W e lc h e n W e r t h a t d ie W a s s e rs to ffio n e n k o n z e n tra tio n , w e n n d e r W a s s e r
s to ffe x p o n e n t p H = 5,32 is t? — L ö s u n g : [EL] = 4,8 • 10~6.
A u fg a b e 2 : G ib B eispiele f ü r W e rte des W a s s e rs to ffe x p o n e n te n b e i s a u re r u n d a lk a lis c h e r R e a k tio n an.
I n d e r B o d e n re a k tio n (dem p n -W e rt) k o m m e n d ie v e rs c h ie d e n e n A z id itä ts fo rm e n zu m A u s d ru c k : u n te rh a lb p H = 3,6 is t fre ie M in e ra ls ä u re a n w e s e n d ; fü r p n = 3,6 b is 5,3 is t d e r B o d e n a lu m in iu m s a u e r (a u sta u sch sa u e r); z w is c h e n p H = 5,3 u n d 8,5 lie g t das P u ffe rg e b ie t (siehe sp ä te r) d e r K o h le n s ä u re m it C a lc iu m k a rb o n a t, u n d o b e rh a lb Ph = 8,5 is t A lk a lik a r b o n a t anw esend.
V e rs u c h 2 0 : M a n fü lle eine e tw a 50 ccm fassende F la s c h e zu x/ 3 m it E rd e u n d zu 2/ 3 m it d e s tillie rte m W a sse r, schüttele 5 M in u te n g rü n d lic h d u rc h u n d lasse eine h a lb e S tu n d e r u h ig stehen. D a n n b rin g e m a n v o n d e r ü b e rste h e n d e n k la r e n F lü s s ig k e it etw as in d ie V e rtie fu n g eines P o rz e lla n n a p fe s u n d setze ein e n T ro p fe n M e th y lro tlö s u n g h in z u . — Je n a ch d e r R e a k tio n des Bodens t r i t t e in k e n n z e ic h n e n d e r F a rb to n a u f (siehe S. 245).
M a n w ie d e rh o le den V e rsu ch m it e in e r C h lo rk a liu m lö s u n g an S te lle v o n d e s til
lie rte m W asser.
V e rs u c h 2 1 : M a n löse C h in h y d ro n in k a lte m W a sse r a u f, ebenso in w a rm e m W a sse r. Es is t in k a lte m W a s s e r sch w e r, in w a rm e m W a sse r le ic h te r lö s lic h .
M a n k ris ta llis ie r e das C h in h y d ro n z w e im a l aus e in e r 7 0 ° C w a rm e n L ö s u n g aus.
D ie E r m i t t l u n g d e r B o d e n r e a k t i o n ge sch ieh t d u rc h B e s tim m u n g d e r W a s s e r
s to ffio n e n k o n z e n tra tio n eines B odenauszugs (V e rsu ch 20). Ü b e r die H e rs te llu n g des g e e ig n e tste n B odenauszugs gehen d ie M e in u n g e n n o ch a u se in a n d e r. M a n k a n n de sh a lb d ie W a s s e rs to ffio n e n k o n z e n tra tio n v e rs c h ie d e n e r B odenauszüge n ic h t ohne w e ite re s v e rg le ic h e n , so n d e rn m u ß angeben, u m w as f ü r e in e n B o d e n a u szu g es sich h a n d e lt.
D e r V e rb a n d la n d w irts c h a ftlic h e r V e rs u c h s s ta tio n e n im D eutschen R e ich s c h lä g t d ie H e rs te llu n g eines C h lo rk a liu m a u s z u g s n ach fo lg e n d e r V o r s c h r ift v o r : M a n sch ü tte le in e in e m K o lb e n 100 g lu fttro c k e n e n F e in b o d e n m it 250 ccm e in e r n -C h lo rk a liu in lö s u n g 1 S tu n d e la n g u n d filtr ie r e , in d e m m a n v ie l B o d e n a u f das F ilt e r b r in g t. D e r erste A n te il des F iltr a ts is t w e g zu gie ß e n .
T a b e lle 2.
In d ik a to r Sub stanz -
menge ccm »/20-N a tro n - lauge
M i t d e s tillie rte m W asser a u fzu- fü lle n a u f V olum e n
A lk o h o l W asser
g ccm ccm ccm ccm
Brom phenolblau. . 0,4 12 1000
M ethylrot . . . . 0,2 600 400
Brom kresolpurpur . 0,4 14,8 1000
B rom thym olblau . 0,4 12,8 1000
Phenolrot... 0,2 11,4 1000
T hym olblau. . . . 0,4 17,2 1000
Z u r E r m ittlu n g d e r W a s s e rs to ffio n e n k o n z e n tra tio n k o m m e n z w e i V e rfa h re n in F ra g e , d ie In d ik a to re n m e th o d e u n d d ie e le k tro m e tris c h e M essung. D ie I n d i k a t o r e n m e t h o d e is t m it m a n n ig fa c h e n F e h le rq u e lle n (S a lz fe h le r, K o llo id e m p fin d lic h k e it d er In d ik a to r e n u. a. m .) b e h a fte t. Sie is t a n zu w en d e n , w e n n es a u f eine a llz u g ro ß e G e n a u ig k e it n ic h t a n k o m m t. A m e in fa c h s te n is t das F e ld v e rfa h re n v o n Wh e r r y.
und chemischen U nterricht.
1935. H e ft V I . R . Ne l k e n b r e c h e r, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v e r s u c h e n. 249
F e l d m e t h o d e v o n Wh e b r y1: F ü r be
h e lfs m ä ß ig e p ra k tis c h e U n te rs u c h u n g e n a u f dem F e ld e v e rs c h a ffe m a n sich eine P o rz e lla n p la tte m it 6 V e rtie fu n g e n (P alette), fü lle diese V e r tie fu n g e n m it dem B o d e n a u szu g u n d gebe in je d e V e rtie fu n g je einen T ro p fe n e in e r In d ik a to r lö su n g (v g l. T a b e lle 2) 1 2 h in z u . A ls d a n n stelle m a n den F a rb to n fe st u n d lese aus d e r T a b e lle 3 den W e r t des W a s s e rs to ffe x p o n e n te n ab.
Dieses V e rfa h re n lä ß t sich n o ch w e ite r d u rc h V e rw e n d u n g eines U n i v e r s a l i n d i k a t o r s v e r e in fa c h e n . M a n b ra u c h t d a n n n u r den B o d e n auszug m it z w e i T ro p fe n In d ik a to r lö s u n g zu v e rs e tz e n u n d den e n tsta n d e n e n F a rb to n m it e in e r F a rb e n s k a la (T a b e lle 4) zu v e rg le ic h e n . H . Nik l a s u n d A . Ho c k3 4 e m p fe h le n einen U n i
v e rs a lin d ik a to r , d e r e in G em isch aus B ro m p h e n o lb la u , B ro m k re s o lp u rp u r, M e th y lr o t u n d B ro m th y m o lb la u im V e rh ä ltn is 4 :1 : 6 : 4 d a r s te llt. D ie K o n z e n tra tio n d e r a n z u w e n d e n d e n a lk o h o lis c h e n L ö s u n g e n is t b e im M e th y lr o t 0 ,0 2 % , b e i den a n d e re n In d ik a to r e n 0 ,0 4 % .
Tabelle 4. F a rb to n s k a la .
PH F a r b to n
3,5—4,9 rote Töne
5,0—5,4 rosa Töne
5,5—5,7 bräunliche Töne
5,8—6,0 grau-grünliche Töne
6,0— 6,5 grünliche Töne
6,6— 6,8 grünlich-blaue Töne
6(9—17,6 blaue Töne
I n b o d e n k u n d lic h e n L a b o ra to rie n b e d ie n t m a n sich eines p h y s ik a lis c h -c h e m is c h e n V e r fa h re n s. M an m iß t d ie W a s s e rs to ffio n e n k o n - z e n tra tio n a u f e le k tro m e tris c h e m W e g e . D ie e l e k t r o m e t r i s c h e M e t h o d e b e ste h t in d e r M essung e le k tro m o to ris c h e r K r ä fte . D iese s in d n ä m lic h v o n den Io n e n d e r v e rw e n d e te n L ö s u n g a b h ä n g ig . M a n w e n d e t das K o m p e n s a tio n s v e r
fa h re n v o n Po g g e n d o r e e an u n d a rb e ite t b e i B o d e nauszügen m it d e r v o n B . Bi i l m a n n a n g e gebenen C h in h y d ro n e le k tro d e . M a n v e rw e n d e t in d ie s e r das o rg a n is c h e P rä p a ra t C h in h y d ro n , das als aus C h in o n u n d H y d ro c h in o n g e b ild e t a u fzufassen is t. Es is t eine b ro n z e fa rb e n e k r is t a l
lin e Masse, in W a sse r s c h w e r lö s lic h u n d s p a lte t 1 W issenschaftlich heute ve ra lte t.
2 Man ve rre ib t den F arbstoff in einem Achatm örser fein und fü g t unter weiterem Verreiben des Farbstoffs die vorgeschriebene Menge n/20-Natronlauge h inzu; bei geringeren Mengen in ent
sprechendem V erhältnis.
3 H . Nik l a s u. A. Ho c k: Zeitschr. Pflanzenernähr. Düngung A b t. A . 3, H . 6, S. 404.
4 Aus E . Me r c k: D ie Bestimmung der W asserstoffionenkonzentration m it P uffern, S. 15.
neutral alkalisch
250 R. Ne l k e n b r e c h e r, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v e r s u c h e n. Zeitschrift für den physikalischen Achtundvierzigster Jahrgang.
sich b e im A u flö s e n in C h in o n u n d H y d ro c h in o n . D ie L ö s u n g e n th ä lt stets v o n den b e id e n d ie g le ic h e A n z a h l M o le k ü le . I n e in e r w ä ss e rig e n L ö s u n g s in d W a s s e rs to ff
io n e n v o rh a n d e n . V o n diesen t r i t t e in T e il zum C h in o n u n te r B ild u n g v o n H y d ro c h in o n h in z u . E in M o le k ü l C h in o n n im m t z w e i W a s s e rs to ffio n e n auf. D iese W a s s e rs to ffio n e n geben d a b e i ih re L a d u n g an eine in die L ö s u n g e in g e ta u c h te P la tin e le k tro d e ab.
L e tz te re e rh ä lt eine p o s itiv e S pa n n u n g , d ie zu d e r WTa s s e rs to ffio n e n l< o n z e n tra tio n d e r L ö s u n g in einem g a n z b e s tim m te n V e rh ä ltn is steht. M an b e n u tz t auch als V e rg le ic h s e le k tro d e eine C h in b y d ro n e le k tro d e .
D ie e rfo rd e rlic h e n G e rä ts c h a fte n s in d a u ß e r dem K a p illa r e le k tro m e te r v o n Os t
w a l d u n d Lttthek u n d d e r C h in h y d ro n b e z u g s e le k tro d e in unseren S ch u lsa m m lu n g e n v o rh a n d e n . D as S c h a l t s c h e m a z e ig t F i g . l . S c h a ltu n g e n : a d N o r m a le le m e n t a lle in e in g e s c h a lte t;
a c K o n z e n tra tio n s k e tte in R eihe m it N o rm a le le m e n t; b c K o n z e n tra tio n s k e tte a lle in e in g e s c h a lte t; bd a lle V e rb in d u n g e n u n te rb ro c h e n ; K u r z s c h lu ß ta s te r : 1 2 M e s s u n g ; 23 R uhe
k o n ta k t, ku rzg e sch lo sse n . (Das K a p illa r e le k tro m e te r d ie n t als N u ll
in s tru m e n t; es m uß d a u e rn d b is k u r z v o r d e r M essung in sich k u rzg e sch lo sse n sein.)
A ls V e r b in d u n g s flü s s ig k e it b ra u c h t m a n eine 3 , 5 n - C h l o r - k a liu m lö s u n g . D ie B e z u g s e le k tro d e w ir d m it e in e r A u flö s u n g v o n C hin- h y d ro n in e in e r F lü s s ig k e it g e fü llt, d ie g e g e n ü b e r S alzsäure 0,01 n o r m a l u n d geg e n C h lo rk a liu m 0,09 n o rm a l i s t 1. D as F ü lle n d e r B e z u g s e le k tro d e g e sch ie h t d u rc h A n saugen d e r F lü s s ig k e it. Im G la s he b e r, d e r b e i d e r M essung in d ie C h lo rk a iiu m lö s u n g des Z w is c h e n gefäßes e in ta u c h t, d ü rfe n sich k e in e L u ftb la s e n b e fin d e n . B esondere S o rg fa lt is t a u f den C h lo rk a liu m -A g a rh e b e r d e r M e ß e le k tro d e zu v e rw e n d e n . D ie C h lo rk a liu m -A g a r
masse is t e in G em isch aus 5 g A g a r, 5 g G e la tin e , 76 g C h lo rk a liu m u n d 180 g d e s tillie rte m W a sse r. D ie b e n ö tig te n 5 g A g a r s in d 24 S tu n d e n la n g in la u fe n d e m W a s s e r zu w ä s s e rn ; d ie d a b e i s ta ttfin d e n d e G e w ich tszu n a h m e is t a u f d ie 180 g d e s tillie rte s W asser in A n re c h n u n g zu b rin g e n .
D ie V o r n a h m e e i n e r M e s s u n g g e h t fo lg e n d e rm a ß e n v o r sich. M a n b e re ite d ie A p p a ra tu r b is a u f d ie K o n z e n tra tio n s k e tte v o r u n d sch a lte den M e ß a k k u m u la to r e in . D a n n s te lle m a n d ie K o n z e n tra tio n s k e tte h e r. M an setze d ie m e ß fe rtig e B ezugs
e le k tro d e e in u n d v e rb in d e sie m it d e r e n tsp re ch e n d e n L itz e . N a ch d em m a n den zu p rü fe n d e n B oden auszug in das R ö h rc h e n d e r M e ß e le k tro d e (A rb e its e le k tro d e ) gegeben h a t, fü g e m a n eine M esserspitze C h in h y d ro n h in z u , schüttele g u t d u rc h u n d setze den G u m m is to p fe n m it d e r b la n k e n P la tin e le k tro d e u n d den A g a rh e b e r a u f, w o b e i d a ra u f zu a chten is t, daß P la tin b le c h u n d H e b e re n d e in d ie zu u n te rsu ch e n d e F lü s s ig k e it ein- ta u c lie n . — N a ch d em d e r M e ß a k k u m u la to r e tw a 10 M in u te n e in g e s c h a lte t w a r, schalte m a n d ie K o n ta k te a u n d d ein, beobachte am E le k tro m e te r den Q u e c k s ilb e rfa d e n , d rü c k e
1 Man m ischt gleiche Teile 0,02 n-H C l und 0,18 n-K C l und g ib t nach dem Ansaugen in die Bezugs
elektrode eine Messerspitze Chinhydron hinzu.
F ig . 1. Schaltschem a z u r Messung der W a sse rsto ffio n e n ko n ze n tra tio n a u f o le k tro m e tris c h o m Wege.
und chemischen U nterricht.
1935. H e ft V I . R . Ne l k e n b r e c h e r, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v e r s u c h e n. 251
g a n z k u r z a u f den T a s te r u n d s te lle fest, ob das E le k tro m e te r ein e n A u s s c h la g g ib t, u n d schalte a d w ie d e r a u f K ühe. Z e ig t das E le k tro m e te r ein e n A u ssch la g , so v e rsch ie b e m a n den S c h le ifk o n ta k t etw as aus s e in e r L a g e u n d v e rfa h re w ie oben. D ie s w ie d e r
h o le m a n so la n g e , b is a m E le k tro m e te r k e in A u s s c h la g m e h r e rfo lg t. A ls d a n n lese m a n a u f d e r M e ß b rü c k e d ie S te llu n g des S c h le ifk o n ta k te s ab. D iese b e tra g e p m m . D a n a c h sch a lte m a n d ie K o n ta k te b u n d c e in u n d v e rfa h re in o b ig e r W eise. M an lese je tz t q m m ab. Z w is c h e n d e r u n b e k a n n te n S p a n n u n g u n d d e r k o n s ta n te n S p a n n u n g des N o rm a le le m e n ts g i lt d a n n die P ro p o rtio n :
n : E = q : p ; also n = E
D ie e le k tro m o to ris c h e K r a f t des C a d m iu m -N o r m a l-E le m e n ts b e trä g t b e i Z im m e r- te m p e ra r 1,0185 V o lt. A u s n b e re c h n e t s ich d e r W a s s e rs to ffe x p o n e n t n ach d e r G le ic h u n g :
Ph = ^ ’03 + .
D e r U m re c h n u n g s fa k to r f t e rg ib t s ich in M illiv o lt aus fo lg e n d e r T a b e lle 1:
Tem peratur . 15° C 16° C 17° C 18° O 19° C 20° C 21° C 22» C
f t ...
57,1 57,3 57,5 57,7 57,9 58,1 58,3 58,5V e rs u c h 2 2 : V o r A u s fü h ru n g e ig e n tlic h e r M essungen u n te rs u c h e m a n L ö su n g e n m it b e k a n n te m W a s s e rs to ffe x p o n e n te n , z. B . e in S ta n d a rd a c e ta tg e m is c h v o n Mi c h a e l is. L e tz te re s be ste h t aus 50 ccm n -N a tro n la u g e , 100 ccm n -E s s ig s ä u re u n d 350 ccm d e s tillie rte m W a sse r. Es w e rd e n 149,4 M illiv o lt o d e r 0 ,1 4 9 4 V o lt g e fu n d e n , u n d es e rg ib t sich bei 18° C d e r W a s s e rs to ffe x p o n e n t 4,62. — E in P h o sp h a tg e m isch aus g le ic h e n T e ile n 1/ 15 m -M o n o k a liu m p h o s p h a t u n d 1/ B m - D in a triu m p h o s p a t e rg ib t p H = 6,81.
D ie C h i n h y d r o n e l e k t r o d e h a t den N a c h t e i l , daß ih r M eß bereich b e s c h rä n k t is t. D ie s e r e rs tre c k t sich n u r a u f ein e n M e ß b e re ich v o n p H = 2,03 b is 7 ,7 5 2. V o n s ta ik a lk a lis c h e n F lü s s ig k e ite n lä ß t sich m ith in d e r W a s s e rs to ffe x p o n e n t m it d e r C h in h y d ro n e le k tro d e n ic h t e rm itte ln .
V e rs u c h 2 3 : M a n s te lle sich L ö s u n g e n v o n A lu m in iu m c h lo r id v e rs c h ie d e n e r V e r d ü n n u n g h e r, e rm ittle n a ch d e r M ethode v o n Wh e b r y (S. 249) o d e r e le k tro m e tris c h den W a s s e rs to ffe x p o n e n te n , titr ie r e m it n/ 10-N a tro n la u g e u n d ste lle d ie E rg e b n is s e in e in e r T a b e lle zusam m en.
l n d e r W a s s e rs to ffio n e n k o n z e n tra tio n e rm itte lt m a n d ie ta ts ä c h lic h z u r Z e it in d e r L ö s u n g v o rh a n d e n e M enge an W a s s e rs to ffio n e n . M an n e n n t sie deshalb auch „ a k t u e l l e “ A z i d i t ä t . V ö llig v e rs c h ie d e n d a v o n is t d ie T itra tio n s a z id itä t. D u rc h T it r a tio n w e rd e n n ic h t n u r d ie v o n v o rn h e re in v o rh a n d e n e n fre ie n W a s s e rs to ffio n e n gemessen, s o n d e rn a lle , w e lch e ü b e rh a u p t entstehen k ö n n e n . L ö s t m a n z. B. e in saures Salz, A lu m in iu m c h lo rid , in W a sse r a u f (V e rsu ch 23), so lä ß t sich d ie L ö s u n g g e n a u w ie eine S äure m it N a tro n la u g e titr ie r e n . D as S alz is t b e i e in e r gew issen V e rd ü n n u n g a n fa n g s n u r w e n ig d is s o z iie rt. N a c h d e m d ie se r d is s o z iie rte T e il v o n d e r L a u g e n e u tr a lis ie r t is t, d is s o z iie rt e in w e ite re r T e il. D ie s e r w ir d a b e rm a ls n e u tra lis ie rt. D as w ie d e rh o lt sich, b is das ganze Salz n e u tr a lis ie r t is t. D ie T itr a tio n s a z id itä t is t d a h e r eine „ p o t e n t i e l l e “ A z id itä t.
D a s P u f f e r u n g s v e r m ö g e n d e s B o d e n s .
Das P u f f e r u n g s v e r m ö g e n s p ie lt in d e r p h y s io lo g is c h e n C hem ie b e i d e r L e h re v o n den O rg a n flü s s ig k e ite n eine g ro ß e R o lle . H e u te m iß t m a n auch dem P u ffe ru n g s v e rm ö g e n d e r B öden eine w ic h tig e B e d e u tu n g b e i. M a n h a t d a ru n te r das B e h a rru n g s v e rm ö g e n des B odens im n e u tra le n R e a k tio n s z u s ta n d o d e r d e n W id e rs ta n d , den d e r B o den e in e r R e a k tio n s ä n d e ru n g en tg e g e n se tzt, zu ve rste h e n . S ch le ch t g e p u ffe rte B ö den n e ig en ra sch zum V e rs a u e rn o d e r b e im K a lk e n zu m A lk a lis c h w e rd e n ; g u t g e p u ffe rte
1 Ausführliche Beschreibung des Verfahrens und der erforderlichen Geräte in D ru cksch rift N r. 303 von F. und M . Lautenschläger, G. m. b. H „ München (Das Ionom eter nach G. Lukrs).
2 F ü r die beschriebene Anordnung; bei Vertauschung der Pole der K onzentrationskette und des Zeichens + m it — in der Umrechnungsformel auch noch zwischen 0 und 2,03.
252 R . Ne l k e n b r e c h e r, Bo d e n a z id it ä t i n Un t e r r ic h t s v e r s u c h e n. Zeitschrift für den physikalischen Achtundvierzigster Jahrgang.
gegen
T a b e lle 5.
B ö d e n d a g e g e n sch w e r. D as P u ffe ru n g s v e rm ö g e n o d e r d ie P u ffe rw irk u n g b e ru h t a u f A b s o rp tio n s v o rg ä n g e n in den Z e o lith e n u n d H u m a te n . D ie P u ffe r w ir k u n g des Bodens
S ä u re n b e ze ich n e t m a n insb e son d e re no ch als sein N e u tra lis a tio n s v e rm ö g e n . D ie E r m i t t l u n g d e r P u f f e r w i r k u n g g e g e n ü b e r S äuren e rfo lg t d u rc h stu fe n w e ise T it r a tio n m it S alzsäure. N a c h S. T . Je n s e n1 g e sch ieh t dies in fo lg e n d e r W e is e : M a n b rin g e je 10 g l u f t tro c k e n e n F e in b o d e n in e lf 300 ccm fassende E rle n m e y e rk o lb e n u n d ü b e rg ie ß e d ie E rd e m it 100 ccm k o h le n s ä u re fre ie m d e s tillie rte n W asser.
D a n n fü g e m a n in den z w e ite n K o lb e n 1 ccm n/ 10-S alzsäure, in den d ritte n 2 ccm n/ 10-S alzsäure, usw ., u n d in den e lfte n 10 ccm n/ 10-S alzsäure h in z u 1 2. M a n sch ü tte le d ie K o lb e n w ie d e rh o lt u n d lasse sie 24 S tu n d e n stehen. — M a n e rm itte le d a n n v o n diesen 11 B o d e n a u fs c h lä m m u n g e n die W a s s e rs to ffe x p o n e n te n (v g l. T a b e lle 5) u n d tra g e d ie zugesetzten S äurem engen als A bszissen u n d d ie gem essenen p H-W e rte als O rd in a te n a u f M i ll i m e te rp a p ie r ein. V e rb in d e t m a n d ie e rh a lte n e n P u n k te , so e rh ä lt m a n eine f ü r d e n b e tre ffe n d e n B o d e n c h a ra k te ris tis c h e K u rv e , d ie T itr a tio n s k u r v e o d e r k u rz w e g „ B o d e n k u r v e “ .
V e rs u c h 2 4 : M a n v e rs c h a ffe s ich Seesand, behandele ih n w ie d e rh o lt m it S alzsäure u n d e rm itte le v o n diesem so b e h a n d e lte n Seesand d ie B o d e n k u rv e . Sie h e iß t G ru n d - ö d e r „ N o r m a l k u r v e “ (F ig . 2 ) 3.
V e rs u c h 2 5 : M a n e rm itte le d ie B o d e n k u rv e eines n e u tra le n , h y d ro ly tis c h s a u re n
ccm Wio-HCl
P n -W e r te v o r b e
h a n d e lte r Seesand
B od e n 1 B od e n 2
0 6,9 8,5 5,8
i 3.1 8,45 5,2
2 2,7 8,4 4,3
3 2,6 8,34 3,9
4 2,5 8,31 3,4
5 2,4 8,27 3,2
6 2,3 8,21 3,1
7 8,19
8 2,1 8,15 2,8
9
10 2,0 8,08 2,6
Die Zahlen sind den Fig. 2, 3 und 13, S. 7, aus Jen sen: Über die Bestimmung der P ufferw irkung des Bodens entnommen.
In t. M itt.Bodenkunde 14, H . 3—6 (1924).
(V gl. F ig. 2, 3 a und 3 b.)
u n d eines austa u sch sa u re n Bodens.
S te llt m a n v o n e in e r E rd p ro b e d ie B o d e n k u rv e a u f u n d tr ä g t in das D ia g ra m m , P u ffe rd ia g ra m m , d ie N o rm a lk u rv e e in , so e rh ä lt m a n eine g u te Ü b e rs ic h t ü b e r d ie P u ffe r
w ir k u n g des B odens, w e n n m a n d ie N o rm a lk u rv e s e itlic h p a r a lle l in R ic h tu n g d e r A bszissenachse v e rs c h ie b t, b is sie a u f d e r O rd in a te n a c h s e d u rc h den K u rv e n a n fa n g s p u n k t d e r B o d e n k u rv e h in d u rc h g e h t (F ig . 3 a u n d 3 b). — Is t d e r B oden p u ffe ra rm , d a n n lie g e n N o rm a l- u n d B o d e n k u rv e sehr nahe a n e in a n d e r. B e i g u t g e p u ffe rte n B ö den e n tfe rn e n sich beide K u rv e n sehr w e it v o n e in a n d e r. M iß t m a n m it e in e m P o la r
p la n im e te r o d e r b e h e lfs m ä ß ig d u rc h W ä g u n g d e r aus P a p ie r a u sg e sch n itte n e n Z e ic h n u n g d ie G röße d e r F lä c h e , w e lch e v o n b e id e n K u rv e n u n d d e r b e g re n ze n d e n O rd in a te g e b ild e t w ir d , so h a t m a n e in M aß f ü r das P u ffe ru n g s v e rm ö g e n des B odens. D ie F lä c h e w ir d P u f f e r f l ä c h e g e n a n n t.
V e rs u c h 2 6 : M an e rm itte le d ie P u ffe rflä c h e n eines n e u tra le n , h y d ro ly tis c h sa u re n u n d a u stauschsauren Bodens (v g l. V e rs u c h 25). — N e u tra le B ö d e n s in d g u t g e p u ffe rt, h y d ro ly tis c h saure schlecht
und austauschsaure B öden sehr sch le ch t g e p u ffe rt.
A u ß e r d e r P u ffe rflä c h e g ib t es f ü r das P u ffe ru n g s v e rm ö g e n n och eine c h a ra k te ris tis c h e Größe, d ie P u f f e r z a h l . M a n fin d e t d ie P u ffe rz a h l aus dem P u ffe rd ia g ra m m ,
F ig . 2. G ru n d k u rv e f ü r ausgewaschenen Meeressand.
1 S. T. Je n se n: In t. M itt. Bodenkunde 14, 112.
2 R ich tig e r: nach dem Zusetzen der Salzsäure auf 100 ccm auffüllen.
3 D ie Fortsetzung der G rundkurve in das basische Gebiet (Basenzweig) erh ä lt man dadurch, daß stufenweise n/10-Ca(OH)2 zugesetzt w ird .
