Badanie zawartościCO3 w glebie

Laboratorium z gleboznawstwa i rekultywacji

I ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA

STUDIA DZIENNE GRUPA 17ISSP B

„Badanie zawartości CaCO3 w glebie”

Autorzy opracowania:

Jakub Burdajewicz

Jędrzej Tatomir

Marek Stańko

Część teoretyczna:

Węglany - związki chemiczne, sole i estry kwasu węglowego.

Węglany są dość rozpowszechnione w przyrodzie, odgrywają również dużą rolę w gospodarce człowieka, np. w przemyśle chemicznym oraz w budownictwie. Sole te, prócz węglanów metali alkalicznych, są słabo rozpuszczalne w wodzie. Silne kwasy wypierają z tych soli resztę węglanową, która w roztworach wodnych szybko ulega przemianie do gazowego dwutlenku węgla (CO2).

Ważniejsze węglany występujące w przyrodzie:

W większości naszych gleb wytworzonych z utworów polodowcowych w poziomach powierzchniowych i podpowierzchniowych węglany na ogół nie występują, natomiast spotyka się je częściej w głębszych poziomach, leżących poniżej 80 - 120 cm, jedynie w nielicznych wypadkach można wykryć niewielkie ilości węglanów w poziomach powierzchniowych, np.: w niektórych czarnych ziemiach, czarnoziemach, glebach brunatnych właściwych i pararędzinach.

Węglany są stosunkowo łatwo rozpuszczalne w wodzie, zwłaszcza zakwaszonej CO2 dlatego też z biegiem czasu są one przemieszczane w naszych warunkach klimatycznych do głębszych poziomów glebowych, a wierzchnie poziomy ulegają stopniowemu zubożeniu w ten składnik.

Rozpuszczenie CaCO3 lub MgCO3 w warunkach naturalnych (a następnie ich przemieszczenie do głębszych poziomów glebowych) przebiega przypuszczalnie wg reakcji: CaCO3+H2O+CO2 -> Ca(HCO3)2, MgCo3+H2O+CO2->Mg(HCO3)2.

Węglany przechodzą w dwuwęglany, które migrują do głębszych poziomów glebowych a tam przy większym stężeniu następuje powtórne ich wytrącenie:

Ca(HCO3)2-(H2O+CO2)  -> CaCO3,

Mg(HCO3)2-(H2O+CO2) -> MgCO3

Występowanie węglanów w glebach przeciwdziała zakwaszeniu dlatego też gleby zawierające nawet niewielkie ilości węglanów mają odczyn zbliżony do obojętnego, i w związku z tym nie wymagają wapnowania.

Poza tym obecność węglanów w glebach polepsza ich właściwości fizyczne: zwiększa przepuszczalność gleb ciężkich, zmniejsza lekkich, umożliwia tworzenie się struktury gruzełkowatej.

Występowanie węglanów w glebie można łatwo wykryć polewając ją kwasem solnym ® wydzielenie CO2, połączone z niej lub bardziej burzeniem się.

Orientacyjna metoda Passona

Próbkę glebową sprawdzamy jakościowo na zawartość węglanów, w tym celu do porcelanowej parowniczki wsypujemy ok.1g gleby i zadajemy kilku kroplami 10%HCl co w przybliżeniu pozwala nam określić zawartość węglanów.

zawartość CaCO3 reakcja z HCl

poniżej 1% brak burzenia

1-2% słabe nietrwałe burzenie

2-4% wyraźne nietrwałe burzenie

powyżej 5% silne długotrwałe burzenie

Przy zawartości poniżej 1% MeCO3 do oznaczania ilościowego odważymy 20g gleby roztartej uprzednio w moździerzu i przesianej przez sito o średnicy oczek 1mm. Przy większej zawartości węglanów odważamy odpowiednio mniejsze próbki gleby np. 10g, 5g, 1g itp. Gdyż na aparacie Passona możemy oznaczyć od zera do 1% węglanów w naważce. Aparat Passona składa się z U-rurki, której zamknięte ramię(lewe) ma podziałkę od zera w górnej do jedności w dolnej części rurki. Rurka ta łączy się w górze gumowym wężem z naczynkiem zawierającym 10%HCl oraz ze słoikiem z glebą. Drugie ramię U-rurki ma od dołu odpływ zamknięty ściskaczem. U-rurkę przed przystąpieniem do oznaczania napełniamy do zera wodą wodociągową lub jeżeli chcemy uzyskać wyniki możliwie dokładne roztworem NaCl lub CuSO4. Roztwory te nie pochłaniają CO2, natomiast woda może pochłaniać nieznaczne jego ilości.

Odważoną próbkę na wadze półtechnicznej lub analitycznej umieszczamy w szklanym słoiku.

Do naczynka znajdującego się przy korku słoika na końcu gumowego węża wlewamy 10%HCl w takiej ilości, aby zapełnić naczynko nieco poniżej otworów wylewowych. Zamykamy ostrożnie i szczelnie słoik z glebą korkiem, do którego przymocowane jest naczynko z HCL. Podłączamy całość za pomocą węża gumowego do U-rurki napełnionej wodą i ostrożnie przechylamy kwas solny z naczynka do słoika z glebą. W tym momencie jeżeli w badanej próbce są węglany następuje reakcja i wydzielanie się CO2, a część płynu z lewego ranienia U-rurki zostaje wypchnięta do prawego. W związku z tym należy za pomocą odpływu zaopatrzonego z zaciskacz odprowadzić nadmiar płynu tak aby w obu ramionach U-rurki aparatu słup płynu był na jednakowym poziomie. Glebę z HCl w słoiku trzeba dobrze wymieszać wstrząsając energicznie tak długo aż przestanie wydzielać się CO2 i płyn w U-rurce nie będzie się już więcej obniżał.

Wyrównujemy w obu ramionach U-rurki płyn przez wypuszczenie nadmiaru z ramienia prawego i odczytujemy z podziałki zawartość węglanów(Ca,) w procentach. W przypadku dużej ilości węglanów w badanej naważce i obniżenia się płynów w ramionach aparatu poniżej skali należy oznaczenie powtórzyć z mniejszą ilością gleby.

Część praktyczna:

Metoda wagowa

Polega ona na reakcji gleby z kwasem solnym.

Bierzemy naczynko wagowe i nalewamy do niego 20 cm3 HCl 10%. Stawiamy na nim szkiełko oraz zerujemy wagomierz. Odważamy na szkiełku 10g gleby, a następnie wsypujemy glebę do kwasu i lekko uchylamy szkiełko. Obserwujemy burzenie się gleby. Burzenie było silne. Po wszystkim zapisujemy wagę końcowa, w naszym przypadku było to 9,94g.

[(mpoczg – mkong)/mpoczg]*100% [%]

Gdzie:

mpoczg- masa początkowa gleby w gramach

mkong- masa końcowa gleby w gramach

[(10 – 9,94)/10]*100%= 0,6%

Zawartość CaCO3 w glebie jest mała. Tak mała zawartosc CaCO3 może być spowodowany intensywnością przesiąkania wody opadowej przez profile, zawartość w niej bezwodnika kwasu węglowego i innych kwasów mineralnych i organicznych (w szczególności kwasów próchnicznych) rozpuszczających węglany. Pewne straty mogą też być spowodowane erozją wodną a także powietrzną.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Badanie zawartości powietrza, Budownictwo
BHP, BHPPYŁ~1, TEMAT : Badanie zawartości pyłu
Badanie zawartości pyłu oznaczenie pyłu zawieszonego w powietrzu atmosferycznym metodą wagowąx
Badanie zawartości powietrza, Studia - IŚ - materiały, Semestr 04, Konstrukcje budowlane
Badania zawartosci ksenoestroge Nieznany (2)
Badanie zawartości?CO3
badanie zawartosci pyły
badanie zawartości CaCO3, Oznaczanie zawartości węglanów ( zgodnie z normą PN-EN ISO 14688-1):
Badanie zawartości morfiny w płynach ustrojowych osób po spożyciu produktów spożywczych zawierającyc
badanie zawartosci pyły
Badania na zawartość? 7
Oznaczenie zawartości próchnicy w glebie metodą Tiurina, niezbędnik rolnika 2 lepszy, Gleboznawstwo,
Badania transportu, publikacje do mgr; transport w glebie, biosurfaktanty, rozdz3
PN EN 933 8 2001 Badania geometrycznych wl kruszyw Ocena zawartosci drobnych czastek Badanie wska
Badania na zawartość? 7
PN EN 933 8 2001 Badania geometrycznych wl kruszyw Ocena zawartosci drobnych czastek Badanie wska
3 ćwiczenia BADANIE asfaltów
BADANIEepipelne

więcej podobnych podstron