| К. К. ГЕДРОЙЦ | ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВ |
При этом способе взятая навеска почвы обрабатывается последовательно то или другое число раз (в зависимости от характера почвы, величины навески и концентрации хлористого аммония) раствором хлористого аммония2) до полного вытеснения всех почвенных катионов, способных к обмену. При исследовании "цеолитных" и "гуматных" оснований прежде всего приходится считаться с тем, содержит ли почва углесоли щелочно-земельных металлов или нет и засолена ли она легко растворимыми солями или нет. Мы сначала остановимся на случае отсутствия в почве щелочно-земельных карбонатов.
а) Почва не содержит щелочно-земельных карбонатов и не засолена легкорастворимыми солями. Если в этом случае преследуется лишь определение общего количества каждого из поглощенных катионов и не имеется в виду исследования хода вытеснения их аммонием, то поступают следующим образом:
25-50 гр. исследуемой почвы (в зависимости от содержания "цеолитной" и "гуматной" части) помещают в склянку или эрленмейеровскую колбу; приливают 250 к. стм. 1,0 норм, раствора хлористого аммония (53,5 гр. NH4Cl в литре раствора), взбалтывают в течение нескольких минут и отфильтровывают через фильтр диаметром около 14 стм. (лучше всего применять бумагу № 602 hart Schl. и Sch.) в литровый мерный цилиндр. Когда жидкость вся отфильтруется, переносят почву из склянки или эрленмейеровской колбы на фильтр таким же раствором хлористого аммония и продолжают промывку почвы на фильтре 1,0 норм, хлористым аммонием, приливая последний из промывалки в таком количестве, чтобы он покрывал каждый раз почву в воронке слоем около 1 стм. толщиною, и давая каждый раз жидкости из воронки полностью стечь.
1) Подробное обоснование этого метода описано мною в статье "К методике определения цеолитных оснований в почве". Журн. Оп. Агр. Т. XIX, 1918, стр. 226.
2) Для вытеснения берется хлористый аммоний вот на каких основаниях: 1) можно считать, что почвы не содержат в своем поглощающем комплексе катиона аммония; 2) хлористый аммоний не мешает определению в растворах кальция и магния; 3) он может быть легко нацело удален, если его присутствие препятствует определению того или другого катиона (напр., для определения калия и натрия). Других легкорастворимых солей, обладающих всеми этими необходимыми условиями нет.
Обработку хлористым аммонием заканчивают тогда, когда проба фильтрующейся жидкости покажет полное отсутствие кальция; пробовать следует начинать не раньше, чем наберется около 500 к. стм. фильтрата; после этого проба производится время от времени, примерно после отфильтрования каждых 100 к. стм. жидкости, при чем вначале ее производят в небольшом количестве фильтрата (1-2 к. стм.), а когда такое количество перестанет давать реакцию на Са, то проба производится с большим объемом фильтрата (не менее 25 к. стм.).
Когда вся известь вытеснена из почвы, промывание прекращают; измеряют объем собранного фильтрата и приступают к его анализу. Определяется Са, Mg, К и Na, для чего жидкость делится на две части; в одной определяют Са и Mg, а во 2-ой калий и натрий. Какую часть фильтрата взять для определения извести и магнезии, будет зависеть от содержания в почве цеолитных кальция и магния, что может быть приблизительно определено качественной пробой фильтрата на известь. Что касается величины части для определения щелочей, то, так как в почвах не засоленных и не солонцеватых и калия и натрия извлекается очень мало, а калия извлекается очень мало и в почвах засоленных и солонцеватых, следует брать возможно большее количество фильтрата.
Определение извести и магнезии. Во взятом объеме фильтрата, сгущенном, если это нужно, выпариванием, осаждают сначала кальций, а затем магний, как описано на стр. 72 и 75; нужно только иметь в виду, что обычно "цеолитного" кальция значительно больше, чем "цеолитного" магния; поэтому осаждение щавелевокислым аммонием необходимо производить в уксуснокислом растворе; кроме того в виду того же рекомендуем двойное осаждение; осадок щавелевокислого кальция собирается на фильтр, растворяется горячей 1%-ой соляной кислотой в стакан, в котором производилось осаждение; раствор усредняется аммиаком, подкисляется уксусной кислотой, кальций вторично осаждается щавелевокислым аммонием. Фильтраты от первого и второго осаждения собираются вместе, сгущаются и магний осаждается фосфорнокислым натрием.
Определение калия и натрия. Для этого определения необходимо прежде всего удалить хлористый аммоний, количество которого по сравнению с количествами калия и натрия огромно. Взятый объем жидкости выпаривается досуха на водяной бане в объемистой фарфоровой чашке (не меньше 12 стм. в диаметре). К сухому остатку прибавляют немного концентрированной азотной кислоты, чтобы получилась жидкая кашица, закрывают чашку покрывательным стеклом и ставят на кипящую водяную баню; когда бурная реакция окончится, стекло отодвигают и содержимое выпаривают досуха; затем снова смачивают сухой остаток конц. азотной кислотой, покрывают чашку стеклом и т. д. Таковой обработкой, после некоторого числа смачиваний азотной кислотой и выпаривания, можно разрушить весь хлористый аммоний; конец разрушения узнается по ничтожной величине остающегося остатка и по его внешнему виду. Удалив хлористый аммоний, переводят оставшиеся соли в хлористые обработкою остатка раза 2-3 соляною кислотою. Подученный остаток растворяется в воде и отфильтровывается; фильтрат осаждается известковым молоком и т. д., как описано при определении щелочей в валовом анализе (см. стр. 80).
Примечание. Хлористый аммоний всегда содержит калий и натрий; в самом чистом всегда можно найти хоть незначительные количества этих элементов, и так как количество хлористого аммония громадно по сравнению с количествами "цеолитных" калия и натрия, то и эти следы могут совершенно извратить полученный результат; поэтому в применяющемся для вытеснения "цеолитных" оснований хлористом аммониии обязательно должно быть определено содержание щелочей. Для этого берут 100 к. стм. применяющегося для вытеснения раствора и в них определяют калий и натрий совершенно так же, как описано выше. Зная количество жидкости, взятой для определения калия и натрия, вносят в полученный результат соответствующую поправку на основании найденного содержания щелочных элементов в растворе хлористого аммония.
в) Почва не содержит щелочно-земельных карбонатов, но засолена легкорастворимыми солями. Само собою разумеется, что при определении поглощенных оснований должно быть принято во внимание содержание в почве кальция, магния и натрия, этих легкорастворимых солей; проще всего было бы определить их водною вытяжкою и из соответствующих данных, полученных выщелачиванием хлористым аммонием, отнять эти количества; но такой путь ведет к большой неточности, особенно, если засоление значительно; мы рекомендуем в этих случаях выщелочить легкорастворимые соли из 25 гр. почвы водою на воронке до полного их удаления, и затем, как в предшествующем случае, выщелачивать эту навеску на той же воронке 1,0 норм, раствором хлористого аммония.
с) Почва содержит щелочно-земельные карбонаты. В виду невозможности точного определения, какая часть щелочно-земельных карбонатов почвы приходится на углекислый кальций, а какая на углекислый магний, задача определения поглощенных кальция и магния в том случае, когда почва содержит смесь карбонатов этих двух катионов, остается пока открытой, так как хлористый аммоний растворяет значительные количества того и другого.
Если в почве содержится карбонат только одного из щелочно-земельных металлов, то для определения поглощенных кальция и магния необходимо кроме тех операций, какие описаны для случая отсутствия карбонатов, произвести определение углекислоты в первоначальной почве и в остатке ее от выщелачивания хлористым аммонием; разность покажет количество щелочно-земельного металла карбоната, перешедшее в раствор хлористого аммония; это количество нужно отнять от общего количества этого катиона, извлеченного из почвы хлористым аммонием.