Определение карбонатов

Общим мерилом всей суммы присутствующих в почве карбонатов служит углекислота, определенная вышеизложенным способом; но кроме этой величины чрезвычайно важно знать, какие, именно, основания и в каких количествах связаны с углекислотой. В почве могут быть углесоли натрия, кальция и магния. Углесоли натрия встречаются в солонцах; количество их вообще бывает очень небольшое, и оно может быть определено анализом водной вытяжки (см. определение щелочности водных вытяжек), так как карбонаты натрия легко растворимы. Если в почве не содержится углекислого магния, то определение количества СаСO₃ вычислением по количеству СО₂ не представляет каких-либо затруднений (процентное содержание СO₂ в почве, умноженное на 100/44, равно процентному содержанию СаСO₃). Если же в почве содержится кроме того и углекислый магний, то вопрос значительно усложняется, так как для определения количеств СаСО₃ и MgCO₃ в смеси с почвою мы не обладаем надежными методами. Все методы, в основе которых лежит предварительное растворение почвенных карбонатов, заведомо не точны: 1) растворители переводят в раствор щелочные земли, связанные не только с углекислотой, но в большей или меньшей степени также и те, которые находятся в почве в виде гуматов и силикатов, при чем степень такого действия растворителей будет стоять в зависимости от свойств растворителя и, очевидно, свойств почвы; 2) главное же, кальций и магний углесолей, перейдя в раствор, будут воздействовать на кальций и магний, находящиеся в почве в поглощенном состояния; результатом такого воздействия является изменение состава раствора; характер и степень этого изменения, находясь в зависимости от свойств почвы, от абсолютного и относительного содержания в почве углекислого кальция и углекислого магния, не может быть вовсе нами учтен; так как обычно в почвах значительно больше карбоната кальция, нежели карбоната магния, и так как кальций энергичнее магния поглощается почвою, то нужно полагать, что при всех методах определения щелочно-земельных карбонатов в почве растворением их в раствор вытесняется также большая или меньшая часть и того магния, который находится в почве в виде "цеолитного" и гуматного.

а) Определения щелочных земель, связанных с углекислотой, посредством предварительного их растворения. В качестве растворителей применяются или слабые кислоты в возможно низких концентрациях или азотнокислый аммоний.

1. Применение кислот. Необходимо стремиться к тому, чтобы применяемая кислота оказывала возможно более слабое воздействие на цеолитные основания почвы; (вытеснение водородным ионом кислоты оснований, т. е. кальция и магния, из поглощающего почвенного комплекса); ввиду этого следует брать слабо диссоциирующие кислоты и в низких концентрациях; наиболее подходяща уксусная кислота в концентрации 1/6 норм. (1%-ная); на взятую навеску почвы применяется такой объем этой кислоту, чтобы содержание в жидкости СH₃СООН раза в три превышало ее количество, необходимое для связывания щелочных земель почвенных карбонатов. Если почва содержит, напр., около 2,5% СO₂, то к 10 гр. такой почвы мы прибавляем примерно 200 к. стм. 1%-ой уксусной кислоты. Для полной уверенности в том, что взаимодействие между карбонатами и уксусной кислотой закончено, почва с жидкостью в закрытой пробкою колбе оставляется на 24 ч. при взбалтывании время от времени и при комнатной t°; нагревание не допускается; по прошествии указанного времени, жидкость отфильтровывается, и в определенном ее объеме (в нашем случае - в 50 к. стм.) определяется сначала кальций, а затем магний; ограничиваться определением одного из них, а другое вычислять по разности, не следует; только при определении и того и другого можно будет знать точность метода для данной почвы (количество СO2, вычисленное по найденному кальцию, плюс количество СО₂, вычисленное по найденному магнию, всегда будет больше общего количества СO₂ в почве, непосредственно определенного; величина превышения укажет на степень применимости метода к данной почве и на степень надежности полученного результата).

2. Применение азотнокислого аммония. Углесоли почвы растворяются при повторном кипячении почвы с насыщенным раствором азотнокислого аммония. Навеска почвы (от 2 до 10 гр. в зависимости от содержания СO₂) кипятится 30 мин. с насыщенным раствором азотнокислого аммония (на каждый гр. почвы - 20 к. стм. раствора); убыль жидкости пополняется время от времени водою. Жидкость после полного просветления сливается и, если надо, фильтруется (в горячем состоянии!); к почве снова прибавляют раствор азотнокислого аммония, кипятят и т. д.; ту же операцию повторяют еще 1-2 раза, а затем почву на фильтре промывают горячим разбавленным раствором азотнокислого аммония. Во всей или в определенной части собранной таким образом жидкости определяют сначала кальций, а затем магний. Метод очень не надежный; степень точности в сильной степени зависит от характера почвы, так как при той обработке, которой почва подвергается в этом способе, большая часть "цеолитных" и "гуматных" оснований должна вытесниться из почвы ионом аммония и перейти в раствор; таким образом этим способом мы определяем кальций и магний, связанные не только СO₂, но и с "цеолитными" и гуминовыми веществами.

b) Определение количества кальция, связанного в почве с углекислотой, после предварительного разложения углекислого магния.

Мы пробовали подойти к рассматриваемому вопросу помощью прокаливания почвы; наши опыты с углекислым магнием различного происхождения показывают, что все испытывавшиеся нами формы карбоната магния разлагаются при значительно более низкой t°, нежели карбонат кальция и, если почву с прибавленными к ней определенными количествами того и другого карбоната прокаливать таким образом, чтобы t° не повышалась выше той, при которой дно чашки получает темно-красное накаливание (около 550°), то весь прибавленный углекислый магний разлагается, углекислый же кальций вовсе не изменяется; таким образом, определяя СО₂ в почве до прокаливания и после такого прокаливания, можно по разности узнать углекислоту, связанную в первоначальной почве с магнием. Однако опыты с доломитом показали нам, что его разложение идет иначе, чем разложение искусственной смеси карбонатов кальция и магния.