Свіщова Яна

к.хім.н., завідувач кафедри

Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва

м. Харків

ВИКОРИСТАННЯ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ МЕТОДІВ В АНАЛІЗІ ГРУНТІВ

Кальцій та магній відносять до мезоелементів, оскільки для життєдіяльності рослин їх потрібно значно більше, ніж мікроелементів. Крім того, серед усіх елементів живлення кальцій і магній не зв'язані з органічними сполуками хімічно, хоча вони містяться у великих кількостях у клітинних і позаклітинних рідинах у вигляді катіонів. Кругообіг катіонів у біогеоценозах відіграє важливу роль у функціонуванні рослин. Для кількісного визначення використовують об’ємний та комплексонометричний метод [1]. Об’ємний метод незважаючи на його високу точність є довгим у проведенні. Комплесонометричне титрування вирішує цю проблему, але його використання ускладнюється можливістю точної фіксації кінцевої точки титрування – відбувається плавна зміна кольору індикатора в точці еквівалентності. Для усунення вище зазначених недоліків метою роботи - розробка методики визначення кальцію та магнію у водневих витяжках методом прямої потенціометрії з використанням кальцій та магній селективних електродів.

Об’єкти та методи дослідження. В якості об’єктів дослідження було обрано тепличні грунти, що використовувались при проведенні досліду по вирощуванню огірка при різній системі внесення добрив на крапельному зрошенні. Усього 12 зразків: 1-8 з крапельним зрошенням 9-12 – на індивідуальному поливі. Грунт – чернозем типовий антропогенно порушений середньоглибокий середньосуглинковий глибокозакипаючий на карбонатному лесовидному суглинку. Крім того, аналізувались ґрунти дендрологічного парку ХНАУ ім. В.В. Докучаєва: 3 зразки (1-2 відібрано на ділянках з травяною рослинністю, 3- в місці зростання берез). Кожен зразок грунту було отримано з п’яти індивідуальних зразків. Індивідуальні зразки (кожен по тричі) відбирали методом конверта з верхнього гумусоакумулятивного горизонту на глибині 5-15см. Маса кожного зразку складає 1-1,2 кг. Зразки були розтерті та пропущені крізь сито діаметром комірок 1мм. Для приготування водневої витяжки використовували 100г ґрунту, що заливались 500мл води. Для вимірювань використовували кальций та магній селективні електроди ЭМ-Са-01 та ЭМ-Mg-01 з діапазоном визначення 10-1 – 10-4 моль/л.  Cлід враховувати, що визначенню іонів кальцію заважають іони магнію у співвідношенні Mg²⁺ : Ca²⁺>5. При кожному аналізі виконувалось п’ять паралельних вимірювань. Час необхідний для одного вимірювання складає 5 хвилин. В якості електроду порівняння використовували хлораргентатний електрод.

Розробка методики проводилась паралельно з дослідженням впливу крапельного зрошення на засоленя грунтів. Грунт має нейтральну реакцію середовища – значення водневого показника находиться в межах 6,95-7,65. Вміст нітратів 50-160 мг/л, хлоридів – 11-180 мг/л [2].

Для оцінки можливості використання прямої потенціометрії для визначення кальцію та магнію у водневих витяжках паралельно встановлювався їх вміст комплексонометричним методом. Отримані дані наведено в табл. 1 та табл. 2.

Таблиця 1

Вміст кальцію та магнію в водневих витяжках грунтів дендропарку

При проведенні досліду та розрахунку вмісту катіонів була врахована взаємна чутливість електродів. Відносна похибка визначення в потенціометричному методі складає 0,3%, в комплексонометричному – 0,5%. Значення вмісту Ca²⁺ та Mg²⁺, що отримані різними методами мають однаковий порядок та характер закономірної зміни. Порівняно вищий вміст Ca²⁺ та порівняно нижчий вміст Mg²⁺ в деяких зразках при комплексонометричному визначенні може бути пов’язаний саме з похибкою фіксації кінцевої точки титрування.

Таблиця 2

Вміст кальцію та магнію в водневих витяжках тепличних грунтів

Проведене дослідження показало, що метод прямої потенціометрії можна використовувати, на даному етапі хоча б як альтернативний для аналізу вмісту Ca²⁺ та Mg²⁺.

Література

1. Практикум з грунтознавства / [Тихоненко Д.Г., Дегтярьов В.В., Крохін С.В. та ін.]. – Х.: Майдан, 2009. – 448 с.

2. Васюков О.Є., Шекера С.Ю. Оцінка засолення тепличних грунтів при крапельному зрошені // Матеріали Між. науково-прак. конф. «Проблеми сталого розвитку агросфери», присвяч. 195-річчю від дня заснування  ХНАУ ім. В.В.Докучаєва. 4-6 жовтня 2011 р. – Харків: ХНАУ, 2011. – С. 98-100.