Определение обменного натрия

При оценке свойств степных, сухостепных и полупустынных почв большое значение имеют сведения о содержании обменного натрия. По содержанию обменного натрия оценивают степень солонцеватости почв и рассчитывают дозы мелиорантов для мелиорации солонцовых почв и солонцов. Предложено несколько методов определения обменного натрия в почвах.

Метод Гедройца основан на вытеснении обменного натрия ионом Ca2+. При проведении анализа к навеске почвы добавляют СаCO3, дистиллированную воду и суспензию интенсивно перемешивают потоком диоксида углерода. При высоком РCO2 увеличивается растворимость карбоната кальция и происходит замещение обменного натрия на кальций. После 3-часового пропускания CO2 суспензию фильтруют и в фильтрате определяют натрий.

Однако метод без соответствующих поправок неприменим к анализу почв, содержащих легкорастворимые соли и гипс.

Метод определения обменного натрия, предложенный И.Н. Антиповым-Каратаевым и Л.Я. Мамаевой (1955), также основан на вытеснении обменного натрия кальцием. Содержание обменного натрия оценивают по снижению концентрации кальция в титрованном растворе гипса после взаимодействия раствора с почвой. Этот метод также не совершенен, он неприменим для анализа почв, засоленных натриевыми солями, и почв, содержащих гипс. Кроме того, Ca2+ входит в ППК не только вследствие вытеснения Na+, но и Mg2+ и К+.

С особыми трудностями связано определение обменных оснований в засоленных почвах. При обработке навески почвы раствором, содержащим катион-вытеснитель, из почвы извлекаются не только обменные основания, но и легкорастворимые соли, гипс и карбонаты. При анализе таких почв необходимо использовать приемы, позволяющие селективно оценить количество катионов, вытесненных из почвенного поглощающего комплекса. С этой целью используют 2 подхода: 1) определяют общее количество катионов, извлеченных из навески почвы при ее обработке раствором катиона-вытеснителя, и вносят поправку на содержание легкорастворимых солей; 2) перед обработкой навески почвы раствором катиона-вытеснителя из нее с помощью неводных растворителей удаляют легкорастворимые соли.

Определение обменных оснований с внесением поправки на содержание легкорастворимых солей правомерно проводить в тех случаях, когда количество солей оценивают по результатам анализа почвенных растворов или методом насыщенных водой почвенных паст. Как отмечалось в разделе 6.3.1, при работе методом насыщенных водой почвенных паст в минимальной степени нарушаются химические равновесия, в том числе и ионообменные, свойственные реальным почвам.

При выполнении анализа навеску почвы многократно обрабатывают раствором катиона-вытеснителя, например 1 М NH4Cl, извлекая из почвы легкорастворимые соли и обменные основания. При вычислении содержания обменных оснований из общего количества извлеченных из почвы 1 М раствором NH4Cl эквивалентов катионов вычитают количество эквивалентов катионов, которое было определено методом паст. Полученный результат отражает содержание эквивалентов обменных катионов в почве. В качестве единицы измерения количества эквивалентов обменных катионов используют ммоль или смоль, а результат анализа выражают числом миллимолей эквивалентов катионов в 100 г почвы [ммоль (+)/100г почвы] или числом сантимолей в 1 кг почвы [смоль(+)/кг].

В тех случаях, когда легкорастворимые соли определяют методом водной вытяжки при соотношении почвы и воды 1:5, внесение поправки на содержание легкорастворимых солей в результаты определения обменных катионов неправомерно. Как отмечалось в главе 6, при получении водных вытяжек нарушаются химические (в том числе и ионообменные) равновесия, свойственные реальным почвам. В Руководстве по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв (1990) приведены результаты определения обменных оснований, извлеченных из засоленных почв 1 М раствором NH4Cl (табл. 22). Поправка на содержание в почвах легкорастворимых солей вводилась по результатам анализа почвенных растворов (1) и водных вытяжек из почв (2), полученных при соотношении почвы и воды, равном 1:5.

Приведенные в табл. 22 данные свидетельствуют, что способ введения поправки на содержание легкорастворимых солей при определении обменных оснований влияет на результаты исследований.
Введение поправки на содержание легкорастворимых солей, основанной на результатах анализа водных вытяжек, приводит к получению заниженных результатов определения обменного натрия. В разделе 6.3.1 отмечалось, что извлечение легкорастворимых солей при широком (1:5) отношении почвы и воды приводит к замене обменного натрия на кальций. Вытеснение обменного натрия из ППК и искусственное увеличение его количества в составе легкорастворимых солей приводит при вычислении содержания обменного натрия к получению заниженных результатов.

Данные, приведенные в табл. 22, показывают также, что введение поправки на содержание легкорастворимых солей, которое было определено методом водной вытяжки, приводит к неверной оценке степени солонцеватости почв. В этом случае получают заниженные величины относительной доли обменного натрия (%) от суммы обменных оснований.
В связи с тем, что в России легкорастворимые соли определяют методом водной вытяжки, по анализу которой некорректно вносить поправку в результаты определения обменных оснований в засоленных почвах, легкорастворимые соли предварительно удаляют. Соли нельзя удалять водой, так как при добавлении воды к засоленной почве получают раствор, катионы которого способны вытеснять обменные основания из ППК и тем самым способны привести к получению искаженных результатов. Легкорастворимые соли принято удалять с помощью органических растворителей. Наиболее широко используют водно-этанольные растворы, в частности 70%-ный (по объему) этиловый спирт. Спирт, кроме того, уменьшает растворимость СаСОэ и CaSO4-2H2O.

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *