Тестирование почвы
Почва также является интересным объектом для химика. Проведенное исследование не является «искусством ради искусства», напротив, оно имеет большое практическое значение. Знание свойств почвы и факторов, влияющих на них, позволяет, среди прочего, проверьте, соответствует ли субстрат условиям, необходимым для выращивания растений. В ряде опытов мы изучим химический состав и рН почвы, а также ее сорбционные свойства.
Некоторые минералы почвы требуют подготовки для обнаружения экстракт почвы. Для этого в образец грунта наливают удвоенный объем дистиллированной воды (фотография 1) — надо использовать такой растворитель, чтобы не вводить в раствор посторонние вещества. Перемешав содержимое стакана и отстаивая суспензию, фильтруют раствор над осадком (фотография 2). Фильтрат имеет желтоватый цвет (фотография 3), вызванные наличием вымываемых из почвы веществ.
Для идентификации ионов на фольгу наносили капли приготовленного экстракта, а затем капли растворов соответствующим образом подобранных реагентов (фотография 4). Это: нитрат серебра AgNO.3 (для Cl–), хлорид бария BaCl2 (для) и тиоцианат калия KSCN (для Fe3+).
Окрашенные продукты реакции подтверждают наличие определяемых ионов (фотография 5):
Ag+ + Кл– → AgCl↓ (белый осадок)
Ba2+ + → BaSO4↓ (белый осадок)
Fe3+ + SCN– → [Fe(SCN)]2+ (красный цвет)
Почвенная вытяжка также позволит изучить реакцию почвы, что имеет большое значение для развивающихся на ней растений. Самое простое определение – нанести каплю экстракта на тест-полоску (фотография 6) и сравнение полученного цвета с эталоном.
В образце почвы мы также можем определить примерное содержание карбоната кальция. Достаточно смочить немного подсохшей почвы несколькими каплями концентрированной соляной кислоты HCl.aq (фотография 7). Интенсивность и время выделения пузырьков газа пропорциональны содержанию CaCO.3 (фотография 8).
Качество почвы зависит от ее сорбционных свойств, т. е. способности удерживать воду и растворенные в ней химические соединения. Для эксперимента вам понадобится образец плодородной и песчаной почвы (фотография 9; плодородная почва слева, песчаная — справа). Набор для исследований состоит из двух мерных цилиндров, воронок и водного раствора любого красителя, например чернил для принтера или чернил (фотография 10). Поместите в воронки комок ваты или кусок папиросной бумаги (чтобы содержимое не высыпалось), а затем образцы почвы (фотография 11).
Отмеряем равные объемы раствора красителя (фотография 12) и фильтровать их по содержимому воронок (фотография 13). Объемы растворов, собранных в мерные цилиндры, и их цвет являются мерой сорбционной способности отдельных типов почв (фотография 14; песчаная почва слева, плодородная почва — справа). Плодородная почва удерживает больше воды (в цилиндр просачивается меньше раствора) и больше красителя (более светлый цвет раствора в цилиндре), чем песчаная почва. Благодаря большей сорбционной способности почва богаче минералами, необходимыми для развития растений.
Испытание почвы — сорбционные свойства:
Тестирование почвы: сорбционные свойства
Тестирование почвы: минералы и реакция:
Тестирование почвы: минералы и реакция
