Валовой анализ минеральной части почвы

При валовом анализе почвы вместе с элементами, входящими в состав минеральной части почвы, мы определяем и зольные элементы гумуса почвы; определить в отдельности количество какого либо элемента, принадлежащее минеральной и органической части, мы не умеем; так как содержание минеральных веществ в гумусе почв не торфянистых и не болотных по сравнению с общим их содержанием в почве вообще-ничтожно, то без особой погрешности можно считать, что для этих почв валовой анализ дает элементарный состав минеральной части почвы. Чем больше гумуса в почве, чем почва более торфяниста, тем дальше это допущение от действительности. По всей вероятности, из отдельных элементов, определяющихся при валовом анализе почвы, из металлоидов - фосфор и сера, а из металлов-кальций и магний, дают в этом отношении наибольшее отклонение: относительное содержание ЭТИХ элементов в органической части почвы значительно, и количество их, определяемое валовым анализом и представляющее общее количество их в почве, может заметно превышать их количество в одной лишь минеральной части почвы. Для определения валового содержания входящих в почву элементов последнюю необходимо перевести в раствор, что достигается или предварительным разложением почвы фтористоводородною кислотою иди сплавлением почвы с соответствующими солями.

1-ый способ. Навеску тонкоистертой почвы, соответствующую о гр. сухой почвы (т. е. 100.5/(100-a) гр. возд.-сух., где а - гигроск. вода в % от в.-с. почвы), помещают в платиновую чашечку, смачивают небольшим количеством воды и приливают осторожно 3-5 к. стм. концентрированной серной кислоты; содержимое тщательно перемешивают платиновым шпателем и в чашку приливают (в вытяжном шкапу) около 25 к. стм. 38°/о фтористоводородной кислоты (Ac. hydrofluoricum fumans puriss.!); содержимое снова перемешивают шпателем и чашку ставят на водяную баню, температуру которой поддерживают при 60°-80° в течение часов 5; содержимое чашки перемешивается время от времени шпателем; затем около 1/2 часа чашка держится на кипящей бане и, если после этого при помешивании платиновым шпателем не слышно вовсе хрустения, - обработка фтористоводородной кислотой закончена: в противном случае, что обычно и бывает, ее надо повторить вторично, прилив снова фтористоводородной кислоты и снова продержав на водяной бане, как указано выше.

Закончив с разложением почвенных силикатов, приступают к разрушению органического вещества и удалению последних следов фтористоводородной кислоты, для чего чашку осторожно нагревают на асбестовой сетке сначала на слабом огне при частом помешивании, а затем пламя постепенно усиливают, но ни в коем случае не выше той t°, при которой дно чашки снаружи приобретает темнокрасное каление; в противном случае из сернокислого железа освобождается окись железа, которая после не растворится. При таком способе сжигания почти никогда не удается полностью удалить органические вещества; часть их остается в виде угля.

После описанной обработки все почвенные основания (а также алюминий и железо, входившие в кислотный комплекс почвы) будут в вице сернокислых и фосфорнокислых солей, кремния же вовсе не останется, так как он удалится в виде газообразного фтористого кремня при действии серной кислоты на кремнефтористые металлы.

Для растворения массы, получившейся в платиновой чашке, переносят содержимое чашки горячей водой, слабо подкисленной соляной кислотою, в фарфоровую чашку (диаметром около 15 стм.); жидкость в чашке нагревают, добавляя по мере надобности водою и подкисляя соляною кислотою; обычно растворяется не все, а остается немного угля и кремнезема. Полученный раствор отфильтровывают чрез маленький беззольный фильтр в стакан (если навеска почвы предназначалась для определения фосфорной к.) или в мерную колбу (в 500 к. стм. емкостью), если навеска почвы предназначалась для определения прочих веществ. Фильтр с остатком почвы, неразложенной фтористоводородной к., сжигается и взвешивается; если вес остатка оказался выше 1%, то его снова подвергают по вышеописанному (уменьшив соответственно количество реактивов) действию фтористоводородной к. и полученный в конце концов раствор присоединяют к ранее отфильтрованному.

Примечание. Получение в растворе почвенных минеральных соединений посредством обработки почвы фтористоводородною кислотою очень усложняется, вследствие присутствия гумуса; попытки упростить способ предварительным удалением органического вещества прокаливанием почвы перед обработкой не увенчались успехом, так как имеющиеся данные указывают на возможность потери фосфора и калия при прокаливании почвы.

2-ой способ. Описанный выше способ обработки почвы фтористоводородной кислотою имеет существенные неудобства:

1) Удаление избытка серной кислоты слишком длинная и неприятная операция, ведущая к тому же очень часто к заметной потере вещества, вследствие разбрызгивания;

2) Как бы тщательно ни изгонять серную кислоту, ее всегда останется много, что вредит осаждению фосфорной кислоты и очень усложняет определение щелочей;

3) при таком способе обработки нельзя определить в почве валовой серной кислоты.

Все указанные неудобства устраняются при замене серной кислоты соляною ¹). Ход разложения почвы в этом случае таков.

¹) К. Гедройц. Заметки по агрономическому анализу. Ж. Оп. Агр. 1915, стр. 83.

К 5 гр. тонкоистертой почвы в платиновой чашечке приливают около 40 к. стм. фтористоводородной кислоты; приливать необходимо осторожно, так как содержимое чашки при этом сильно нагревается и происходит сильное испарение. В том случае, когда почва содержит карбонаты, углекислоту необходимо предварительно удалить разведенной соляною кислотою и содержимое чашки высушить на водяной бане. Чашку с прилитой фтористоводородною кислотою помещают на водяную баню и медленно при частом помешивании выпаривают досуха (при температуре около 80°). К сухому остатку прибавляют очень осторожно около 25 к. стм. концентрированной соляной кислоты, а по охлаждении чашки - около 15 к. стм. фтористоводородной кислоты и снова медленно выпаривают; операцию эту повторяют еще раз, при чем на этот раз выпаривание ведут уже на кипящей бане. Когда разложение окончено, то для вытеснения всей фтористоводородной кислоты обрабатывают сухой остаток в чашке последовательно пять раз концентрированной соляной КИСЛОТОЮ, каждый раз (по 25 к. стм.) с выпариванием досуха на кипящей водяной бане. После этого содержимое чашки переносится водою при помощи стеклянной палочки с каучуком в фарфоровую чашку; чашку нагревают, прибавляют немного соляной кислоты и отфильтровывают через маленький беззольный фильтр (5892). На фильтре остается довольно много органического вещества; по нашим данным в этом остатке содержатся следы алюминия, фосфорной кислоты и калия и иногда довольно много извести; поэтому фильтр с промытым остатком нужно прокалить, и, после взвешивания, остаток выщелочить горячей водою, подкисленною соляною кислотою, отфильтровать и фильтрат присоединить к ранее полученному раствору. Общий фильтрат может содержать немного растворенного органического вещества; поэтому его следует выпарить на кипящей водяной бане в фарфоровой чашке, сухой остаток раза два обработать царской водкой и вытеснить азотную кислоту соляной кислотою. Полученный сухой остаток растворяют при нагревании водою, подкисленной соляною кислотою.

Анализ раствора, полученного разложением почвы фтористоводородной кислотою.

При полном валовом анализе с определением фосфорной кислоты разложение производится, как указывалось раньше, двух отдельных навесок почвы по 5 гр. каждая. Раствор от одной из этих навесок собирается в стакане для определения фосфорной кислоты, а второй из них - в мерную колбу в 500 к. стм. емкостью для определения суммы полуторных окислов (плюс фосфорная кислота), железа, марганца, кальция, магния, калия и натрия (а при обработке почвы фртористоводородной кислотою в присутствии соляной кислоты здесь же определяется и серная кислота).