-0,1 н. раствор нитрата серебра (AgNO3);
-20%-ный раствор хлорида бария (BaCl2);
-4%-ный раствор оксалата аммония ((NH4)2C2O4);
-10%-ный раствор роданида калия (KCNS);
-красная кровяная соль (K3[Fe(CN)6]). Оборудование и приборы:
колбы ёмкостью 250 см3 – 4 шт.;
фильтры, воронки – 2 шт.;
чашки фарфоровые – 2 шт.;
палочки стеклянные –1 шт.;
весы;
фарфоровая ступка с пестиком;
пробирки – 6 шт.
навески почв по 10 г и переносят в колбы ёмкостьюИ250 см3, куда наливают с помощью цилиндра по 50 см3 дистиллированной воды. Колбы несколько раз
Опыт 1. Качественный анализ водной вытяжки почвы.
Из каждого образца почвы отбирают методом квартования среднюю
пробу, тщательно растирают пестиком в фарфоровой ступке. На весах берут
взбалтывают. Содержимое отстаивают 5…10 мин и фильтруют по палочке
через воронки с бумажными фильтрами в колбы ёмкостью по 100 см3. |
|
|
Д |
Фильтры должны плотно прилегать к стенкам воронок и немного не дохо- |
|
дить до их верхнего края. |
А |
|
|
Фильтруемые растворы нал вают в воронки с бумажными фильтрами |
|
порциями примерно чуть больше половины фильтров. Колбы с оставшимися |
|
|
б |
после фильтрований пробами почв используют в дальнейшем для соляно- |
|
кислой вытяжки. |
и |
|
|
Фильтрат используют для качественной оценки наличия хлоридов, |
|
сульфатов и ионовСкальция. Результаты наблюдений заносят в табл. 14. Присутствие какого-либо иона обозначают знаком (+), а отсутствие – знаком (-).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 14 |
|
|
Результаты качественного анализа почвы |
|
||||||
№ |
|
Водная вытяжка |
|
|
Солянокислая вытяжка |
||||
про- |
|
|
ионы |
|
|
ионы |
|
||
бы |
|
Cl- |
SO42- |
|
Ca2+ |
Fe2+ |
Fe3+ |
SO42- |
Ca2+ |
1* |
|
+ |
+ |
|
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
|
|
Слабая |
Слабая |
|
Слабая |
|
Очень слабое |
Сильная |
Обильный |
|
|
опалесценция |
муть |
|
муть |
|
окрашивание |
муть |
осадок |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. * – пример заполнения таблицы. |
|
|
||||||
66
Определение хлоридов (Сl-). С помощью цилиндра отмерить в две пробирки по 5 см3 каждой отфильтрованной жидкости (фильтрата), добавить по 3…4 капли 10%-ной азотной кислоты и по каплям добавлять 0,1 н. раствор нитрата серебра.
При наличии хлоридов нитрат серебра реагирует с ними по схеме
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3.
Хлорид серебра выпадает в виде осадка. Реакция эта весьма чувствительна.
Выпадение белого хлопьевидного осадка указывает на присутствие хлоридов в количестве десятых долей процента и более. При содержании хлоридов в количестве сотых долей процента осадок не выпадает, но наблюдается ясная опалесценция раствора. Появление слабой опалесценции ука-
зывает на незначительное присутствие в почве хлоридов (тысячные доли |
|
процента). |
И |
|
|
Определение сульфатов (SО42-). С помощью цилиндра отмерить в две |
|
пробирки по 3 см3 |
Д |
каждой отфильтрованной жидкости (фильтрата), добавить |
|
по 3…4 капли 10%-ной соляной кислоты и по 2 см3 20%-ного раствора хлорида бария. Растворы в пробирках медленно нагреть до кипения. При наличии сульфатов происходит реакция
Образование ясно видимого елогоАосадка свидетельствует о содержании сульфатов в количестве нескольк х десятых долей процента и более. Силь-
Na2SO4 + BaCl2 = 2 NaCl + BaSO4↓.
ная муть указывает на содержанибе сульфатов в количестве сотых долей процента. Слабая муть, заметная л шь на черном фоне, образуется при содержании сульфатов в кол честве тысячных долей процента. Ионы SO42- могут быть связаны с солями Na2SO4, MgSO4.
Сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка.
Определение ионов кальция (Ca2+). С помощью цилиндра отмерить в
две пробирки по 5 см3 каждой отфильтрованной жидкости (фильтрата), под- |
||
С |
3 |
4%-ного |
кислить по 1…2 капли 10% соляной кислоты и добавить по 2 см |
|
|
раствора оксалата аммония. При наличии кальция протекает реакция
CaCl2 + (NH4)2C2O4 = 2NH4Cl + CaC2O4↓.
Выпадающий белый осадок оксалата кальция свидетельствует о содержании кальция в количестве десятых долей и единиц процента. При содержании кальция в количестве сотых долей процента наблюдается не осадок, а легкое помутнение раствора. Ионы Са2+ могут быть связаны с токсичной солью CaCl2 и нетоксичными солями Ca(NO3)2 , Ca(HCO3)2.
67
Опыт 2. Качественный анализ солянокислой вытяжки почвы.
Остатки на фильтрах от фильтрования водных вытяжек стеклянной палочкой переносят в колбы, где находились исходные навески. В колбы с пробами почв наливают по 50 см3 10%-ной соляной кислоты. Содержимое колб несколько раз взбалтывают в течение 30 мин и затем отстаивают 5 мин. После этого фильтруют в колбы емкостью 100 см3.
В солянокислую почвенную вытяжку переходят подвижные формы железа. В почвенном растворе железо находится в форме свободных ионов и в составе комплексов с органическими и неорганическими (OH-, F-, Сl2-, CO32-, HPO42-) ионами. Присутствие в растворе фульвокислот ведет к повышению концентрации железа на порядок и выше. В кислых почвах с избыточным увлажнением в составе подвижных соединений преобладает Fe2+,
оказывающее токсичное действие на растения (нарушаются окислительно- |
|
3 |
И |
восстановительные процессы и кислородный обмен). |
|
Концентрация железа в почвенном растворе зависит от процессов оса- |
|
|
Д |
ждения и растворения Fe(OH)3. Коллоиды Fe(OH)3 выпадают в осадок при изменении рН, содержания органического вещества и минеральных солей.
Определение ионов железа (Fe2+, Fe3+). ля определения ионов Fe2+
в две пробирки налить по 2 см фильтратов, добавить по 1…2 капли раство-
ра красной кровяной соли. Появляющееся синеватое окрашивание указывает |
|||||
|
б |
|
|||
|
2+ |
|
|
|
|
на присутствие соединений Fe . |
|
|
|
|
|
Для определения ионов Fe3+ |
в две пробирки налить по 2 см3 фильтра- |
||||
и |
|
|
|
|
|
тов, добавить по 4…5 капель 10%-Аного раствора роданида калия. При нали- |
|||||
чии ионов Fe3+ раствор окраш вается в красный цвет. По интенсивности ок- |
|||||
С |
|
2- |
|
|
|
рашивания судят об их кол честве. |
|
|
|||
Определение сульфатов (SO42-) и ионов кальция (Ca2+). Каждую |
|||||
пробу отбирают в 2 пробирки по 5 см |
3 |
фильтрата и производят качественное |
|||
|
|||||
определение ионов SO42- и Ca2+, как это было описано в опыте 1.
В солянокислой вытяжке катионы Ca2+ связаны с нетоксичными солями CaSO4 и СаСОз, а анионы SO4 – с солью CaSO4.
Результаты наблюдений занести в табл. 14.
Вопросы и задания для защиты лабораторной работы «Качественный анализ вытяжек почв»
1.Что такое почва?
2.Из каких фаз состоит почва?
3.Каков состав твердой фазы почвы? Дайте классификацию почв по размерам частиц.
68
4.Каков минеральный состав почв?
5.Каков органический компонент почв?
6.Какова биологическая составляющая почв? Что такое «плодородие почвы»?
7.В чем заключается антропогенное воздействие на почву?
8.Что такое ПДКП ? Назовите его разновидности.
9.Когда применяется ВДКП ? Какова формула их расчета?
10.Какова классификация почв по степени загрязнения?
11.Расскажите правила отбора проб почвы.
1.Глинка, Н. Л. Общая химия : учебник / Н.Л. Глинка ; ред. : В.А. Попков, А.В.
Бабков. – 16-е изд., перераб. и доп. – М. : Юрайт : ВысшееИобразование, 2010. – 886 с.
2.Шаповалова, Е. В. Основы химии неорганических вяжущих материалов : учебное пособие / Е.В. Шаповалова. – Омск : СибАДИ, 2008. – 76 с.
3.Хомич, В.А. Контрольные вопросы и задания по химии /В.А. Хомич,
С.А. Эмралиева. – Омск : СибАДИ, 2012. – Ч.1. – 24 с.
4. |
Хомич, В.А. Сборник задач по химии : учебное пособие / В.А. Хомич, |
||
5. |
Химич, Т.С. Химия : практикум / Т.С. Химич, И.Л. Мальгина. – Омск : СибАДИ, |
||
2015. – 38 с. – Режим доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/esd76.pdf, |
свободный после |
||
|
|
Д |
|
авторизации (дата обращения к ресурсу : 24.09.2017). |
|
||
6. |
Основные термины и понятия экологии : учебное пособие для студентов |
||
|
А |
/ |
|
|
б |
|
– |
|
|
|
|
7. |
Готовимся к тест рован ю по экологии : учебное пособие для подготовки к |
||
тестированию по экологииСистудентов строительных, механических и экономических специальностей и направлений / сост. : В.Г. Еремеева, Е.В. Шаповалова. – Омск :
СибАДИ, 2013. – 219 с.
8. Трофименко, Ю.В. Экология : Транспортное сооружение и окружающая среда : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Ю.В. Трофименко, Г.И. Евгеньев ; под ред. Ю.В. Трофименко. – 2-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2008.
– 400 с.
9. Проектирование оптимальных агроландшафтов : лабораторный практикум по экологии / сост. : О.В. Плешакова, Л.Ф. Туренко, Т.С. Химич. – Омск : СибАДИ, 2000. –
20 с.
10. Деловые игры по курсу общей экологии : методические указания к лабораторным работам по экологии для студентов экономических, механических и строительных специальностей/ сост. : Ж.Д. Павлова, О.В. Плешакова, С.А. Эмралиева. –
Омск : СибАДИ, 2004. – 26 с.
11. Шаповалова, Е.В. Основы химии неорганических вяжущих материалов : учебное пособие / Е.В. Шаповалова. – Омск : СибАДИ, 2008. – 76 с.
69
Таблица растворимости
Катион |
H+ |
NH4+ |
K+ |
Na+ |
Ag+ |
Li+ |
|
Rb+ |
Ba2+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
Zn2+ |
Cu2+ |
Hg2+ |
Pb2+ |
Be2+ |
Pd2+ |
Ni2+ |
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
Cr3+ |
||||||
Анион |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH- |
|
P |
P |
P |
P |
– |
P |
P |
P |
M |
Н |
H |
H |
– |
H |
Н |
Н |
Н |
H |
H |
H |
Н |
||||||
Br- |
|
P |
P |
P |
P |
Н |
P |
P |
|
Р |
|
Р |
|
Р |
Р |
Р |
М |
М |
Р |
Н |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
|||
Cl- |
|
P |
P |
P |
P |
H |
P |
P |
|
P |
|
P |
|
P |
P |
P |
P |
M |
Р |
Р |
Р |
P |
P |
P |
Р |
|||
I- |
|
P |
P |
P |
P |
Н |
P |
P |
|
Р |
|
Р |
|
Р |
Р |
Д |
Н |
М |
Р |
Н |
Р |
Р |
Д |
Р |
Р |
|||
CN- |
|
P |
P |
P |
P |
Н |
P |
P |
М |
Р |
– |
Н |
Н |
Р |
М |
– |
Н |
Н |
Н |
Н |
– |
Н |
||||||
S2- |
|
P |
P |
P |
P |
H |
P |
P |
P |
М |
М |
H |
H |
H |
H |
– |
Н |
Н |
H |
H |
– |
– |
||||||
SO32- |
|
P |
P |
P |
P |
M |
P |
P |
M |
Н |
|
P |
M |
Н |
– |
H |
М |
– |
Н |
M |
– |
– |
– |
|||||
2- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO4 |
|
P |
P |
P |
P |
M |
P |
P |
H |
M |
|
P |
– |
M |
Р |
Р |
Р |
P |
P |
P |
Р |
|||||||
|
|
P P |
||||||||||||||||||||||||||
NO3- |
|
P |
P |
P |
P |
P |
P |
|
P |
|
P |
|
P |
|
P |
P |
P |
P |
P |
Р |
Р |
Р |
P |
P |
P |
Р |
||
CO32- |
|
P |
P |
P |
P |
H |
М |
|
P |
H |
H |
H |
H Н |
H |
H |
М |
– |
Н |
H |
– |
– |
– |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SiO32- |
|
H |
– |
P |
P |
H |
P |
|
P |
|
H |
|
H |
|
H |
H |
Н |
|
– |
H |
Н |
– |
Н |
|
H |
– |
Н |
Н |
PO43- |
|
P |
P |
P |
P |
H |
М |
|
P |
H |
H |
H H H |
H |
H |
Н |
– |
Н |
H |
H |
H |
Н |
|||||||
CH3COO |
- |
P |
P |
P |
P |
P |
P |
|
P |
|
P |
А |
P |
P |
P |
|
P |
P |
М |
– |
Р |
|
P |
P |
P |
Р |
||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
P |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
ClO4- |
|
P |
P |
М |
P |
Р |
P |
|
М |
|
Р |
|
Р |
|
Р |
Р |
Р |
|
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
|
Р |
Р |
Р |
Р |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
MnO4 |
|
P |
P |
P |
P |
М |
P |
|
|
Р |
|
Р |
Р |
Р |
|
Р |
Р |
Р |
– |
Р |
|
Р |
Р |
Р |
Р |
|||
|
|
М |
|
Р |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
CrO42- |
|
P |
P |
P |
P |
Н |
P |
|
P |
|
Н |
|
Р |
|
Р |
М |
М |
|
М |
Н |
– |
– |
Н |
|
– |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
P – растворимое ( > 1 г в 100 г воды); |
|
Д – диспропорционирует при контакте с водой. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
M – малорастворимое (0,001…1 г в 100 г воды); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
H – нерастворимое (< 0,001 г в 100 г воды); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
– – разлагается водой или не существуетС; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
70