DETERMINAREA CAPACITATII TOTALE DE SCHIMB ANIONIC AL SOLURILOR

Determinarea capacitatii totale de schimb anionic al solurilor

1. Scopul lucrarii

Scopul lucrarii consta in insusirea metodologiei si tehnicii de lucru precum si familiarizarea studentilor cu vocabularul specific analizei aciditatii de schimb totale.

2. Baze teoretice

Datorita componentelor de natura coloidala (argila si humusul) care alcatuiesc asa numitul complex adsorbtiv, solurile poseda insusirea de a retine diferite substante sub forma ionica. Reactiile de schimb ionic ce se petrec in sol sunt considerate in general drept reactii reversibile in mediu eterogen si au loc la interfazele solid lichid intre particulele fazei solide si solutia de sol care le inconjoara.

Cationii retinuti absorbtiv de cpmplexul coloidal al solului pot fi deplasati in anumite conditii si schimbati cu alti cationi. Acest proces de absorbtie reverisibila a cationilor ce se produce la interfazele solid lichid din sol denumit proces de schimb cationic este caracterizat printr-o serie de indicatori care vor fi prezentati in cele ce urmeaza pe tipuri de soluri.

Pentru solurile necarbonatate

Se pot folosi urmatoarele metode:

insumarea cationilor schimbabili determinati individual (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ si SH)

saturarea solului cu amoniu (TNH4)

saturarea solului cu bariu (TBa)

Cationii schimbabili ai elementelor alcaline si alcalino-pamantoase prezenti in sol sunt trecuti in solutie prin extractie cu solutie de acetat de amoniu pH = 7.

Solul saturat cu ioni de amoniu este tratat cu o solutie de clorura de sodiu iar in urma schimbului cationic ionii de amoniu vor fi inlocuiti cu cei de sodiu.

3. Aparatura. Materiale. Substante

balanta

sticla de plastic de 250 ml

sol uscat

acetat de amoniu 1N

hartie de filtru

eprubeta

oxalat de amoniu 10%

hidroxid de amoniu 10%

solutie de clorura de amoniu 0,25 N

alcool etilic

balon cotat de 500 ml

4. Modul de lucru

Se cantaresc la balanta tehnica 10 g sol uscat care se introduc intr-o sticla de plastic de 250 ml. Se adauga 100 ml de acetat de amoniu 1N si se agita manual sau mecanic timp de 15 minute. Se lasa in repaos timp de 24 h dupa care se filtreaza trecand tot solul cantitativ pe hartia de filtru. Saturarea solului cu ioni de amoniu se continua adaugand peste solul de pe hartia de filtru cantitati mici de solutie de acetat de amoniu 1N. Saturarea solului cu acetat de amoniu se continua pana la extragerea totala a cationilor de calciu. Pentru identificarea ionilor de calciu se pune intr-o eprubeta aproximativ 10 ml filtrat, se adauga cateva picaturi de clorura de amoniu 1N, oxalat de amoniu 10% si hidroxid de amoniu 10%. Se incalzeste la fierbere. Daca solutia din eprubeta devine tulbure se continua spalarea solului cu solutie de acetat de amoniu 1N pana cand reactia pentru identificarea in filtrat este negativa. Extractul devine limpede. Dupa filtrarea completa solul din filtru se spala cu cate 20 ml clorura de amoniu 1N de 4 ori , apoi cu 20 ml solutie de clorura de amoniu 0,25 N. Pentru indepartarea excesului de ioni de amoniu solul este spalat de mai multe ori cu cate 10 ml alcool etilic. Spalarea cu alcool se face pana cand ultima spalare ne da reactia pozitiva pentru ionul clor sau ionul amoniu (identificarea acestora se face cu azotat de argint si cu reactivul Nessler).Filtratul obtinut este trecut intr-un balon cotat de 500 ml, se aduce la semn cu apa distilata si poate fi folosit pentru determinarea individuala a cationilor schimbabili.

Palnia cu solul saturat in ioni de amoniu ramas pe hartia de filtru se adapteaza unui balon cotat de 250 ml. Peste sol se adauga aproximativ 20 ml solutie NaCl 10%. Operatia se repeta de 10-12 ori dupa care volumul balonului se aduce la semn cu apa distilata si se omogenizeaza. Din filtratul obtinut se pipeteaza 50 ml intr-un pahar Erlenmeyer de 100 ml care se incalzeste pana la fierbere. Se adauga apoi 5 ml solutie aldehida formica 35-40% in prealabil neutralizata, 2-3 picaturi de fenolftaleina si se titreaza cu o solutie de hidroxid de sodiu 0,1N pana la aparitia culorii rosu care sa persiste 1-2 minute. Se noteaza volumul folosit la titrare.

5. Interpretare rezultate

Capacitatea totala de schimb cationic se exprima in miliechivalenti la 100g sol uscat si se calculeaza dupa formula:

, me100g sol=,

in care:

V1 = volumul de NaOH folosit la titrare

F = factorul de corectie al NaOH

N = normalitatea solutiei de NaOH

V = volumul total de extract de sol obtinut.

V = volmul de extract luat pentru dozare

M = cantitatea de sol luata pentru analiza

100 = factorul pentru raportare la 100 g sol.

Proprietatile de schimb cationic reprezinta unele dintre cele mai importante proprietati de caracterizare a solurilor atat din punct de vedere a genezei si clasificarii lor cat si din punct de vedere al fertilitatii.

6. Chestionar de verificare

Precizati principiul metodei.

Cum se produce fenomenul de absorbtie reversibila?

Ce metode se pot folosi pentru solurile necarbonatate?

Cum descrieti proprietatile de schimb cationic?

De ce se adauga hidroxid de sodiu in solutie?