2014-02-12
4088
Твердая фаза почв главным образом состоит из труднорастворимых карбонатов кальция (кальцит), кальция и магния (доломит, магнезиальный кальцит) и, возможно, магния (магнезит, несквегонит). Содержание и распределение по почвенному профилю карбонатов используются в качестве диагностических показателей при установлении принадлежности почв к некоторым таксономическим единицам в классификации почв. В частности, глубина залегания карбонатов является одним из важнейших диагностических признаков при разделении черноземных почв на подтипы.
От содержания карбонатов зависят многие свойства почв, в том числе и плодородие. На карбонатных почвах резко снижается подвижность фосфора и многих микроэлементов.
Определяют содержание карбонатов щелочно-земельных металлов главным образом измерением массы, объема или количества вещества диоксида углерода, выделившегося при разложении карбонатов. Обычно определяют общее содержание карбонатов, но предложены приемы раздельного определения карбонатов кальция и карбонатов магния.
Для определения карбонатов используют гравиметрические, титриметрические, газоволюмометрические и манометрические методы.
Можно проводить определение карбонатов на автоматических анализаторах, предназначенных для определения углерода органических соединений и карбонатов. При этом происходит термическое разложение органических веществ и карбонатов при разных температурах. Присутствие карбонатов магния искажает результаты, так как магнезиальные кальциты разлагаются в том же интервале температур, что и органические вещества почв.
Гравиметрические методы основаны на отгонке диоксида углерода после разложения карбонатов. СО2 карбонатов при этом можно определить двумя способами. Во-первых, по увеличению массы поглотительных трубок, заполненных аскаритом (метод Кнопа – Сабанина), во-вторых, по потере массы диоксида углерода с помощью приборов, специально разработанных для анализа почв на содержание карбонатов.
Титриметрические методы определения карбонатов делятся на ацидометрические и алкалиметрические.
Ацидометрический метод основан на реакции карбонатов с соляной кислотой. При этом остаток соляной кислоты, взятой для реакции в избытке оттитровывают щелочью. Метод применим только для почв с содержанием карбонатов свыше 20%, так как соляная кислота в почве реагирует не только с карбонатами.
Алкалиметрические методы предполагают также как и ацидометрические разрушение карбонатов соляной кислотой, но отличаются тем, что выделившийся диоксид углерода поглощается титрованным раствором едкого натра, а, добавляя в систему хлорид бария, осаждают карбонат – ион в виде карбоната бария, избыток едкого натра оттитровывают кислотой. По разности вычисляют содержание карбонатов. Возможно поглощать диоксид углерода раствором Ва(ОН)2, а избыток Ва(ОН)2 оттитровывать без предварительного отделения осадка карбоната бария.
Газоволюметрические методы основаны на оценке объема диоксида углерода, выделившегося при разложении карбонатов кислотой.
Манометрические методы основаны на изменении давления при обработке карбонатов в закрытой системе кислотой. Возрастание давления измеряют с помощью ртутного столба в стеклянной трубке. На трубке нанесена эмпирическая шкала, отражающая давление, соответствующее разным количествам карбоната кальция или углекислого газа.
Гипс является более растворимым соединением, чем карбонат кальция. Из-за этого он располагается в профиле незасоленных почв ниже карбонатов кальция и выше легкорастворимых солей. Существуют классификации почв по содержанию гипса в гипсовых горизонтах. Гипс в больших количествах (свыше 2% от массы почвы) способен оказывать негативное воздействие на рост и развитие сельскохозяйственных растений. Кроме того, гипс солонцовых почв рассматривается как их мелиорант.
Методы, которые применяются для определения гипса в почве, основаны на полном его извлечении из анализируемой навески почвы водой, растворами соляной кислоты или солей. В США при определении гипса используют в качестве растворителя воду (очень широкое соотношение вода: почва).
В России применяют методы определения гипса, основанные на извлечении его из почв 0,1-0,25М раствором соляной кислоты или солянокислыми растворами солей. При определении гипса в карбонатных почвах с применением соляной кислоты возникают некоторые трудности из-за снижения при этом растворимости гипса. Содержание гипса рассчитывают по количеству извлеченных из почвы сульфат-ионов и ионов кальция. При определении гипса в почвах одной из основных проблем является разделение ионов кальция и сульфат-ионов гипса от этих же ионов других соединений почвы.
