Sorpční vlastnosti půdy Schopnost poutat různé látky z disperzního prostředí Polydisperzní soustava je směs částeček různého tvaru a velikosti s příměsí.

Prezentace na téma: "Sorpční vlastnosti půdy Schopnost poutat různé látky z disperzního prostředí Polydisperzní soustava je směs částeček různého tvaru a velikosti s příměsí."— Transkript prezentace:

1 Sorpční vlastnosti půdy Schopnost poutat různé látky z disperzního prostředí Polydisperzní soustava je směs částeček různého tvaru a velikosti s příměsí organických látek Disperzní podíl + disperzní prostředí Hrubé disperze Koloidní disperze Molekulární disperze < 1  m (< 10 -6 m) 1  m – 1nm (10 -6 – 10 -9 m) > 1nm > 10 -9 m

2 Půdní koloidy Minerální –j–jílové minerály –p–primární sililkáty –n–nerozpustné Al, Fe fosfáty –p–polymerní kys. křemičitá (H 2 SiO 3 ) –h–hydratované oxidy (Al, Fe, Mn) seskvioxidy Organické –h–humusové látky –b–bílkoviny, lignin Kombinované – organominerální komplex

3 Elektronegativní – ACIDOIDY –n–negativně nabité –p–při disociaci uvolňují H + X-H………H + –a–adsorbují kationty Elektropozitivní – BAZOIDY –k–kladně nabité –p–při disociaci uvolňují OH - X-OH………OH - –a–adsorbují anionty –(–(hydráty seskvioxidů) Amfoterní – AMFOLYTOIDY –(–(polymerní hydratované seskvioxidy) –v–v důsledku změny pH různě disociují, při zvyšování kyselosti se chovají spíše jako bazoidy,v alkalickém prostředí jako acidoidy.

4 Elektronegativní – ACIDOIDY Lyotropní řada Ag + >K + >NH 4 + >Na + >H + >Li + Ba 2 + >Ca 2 + >Cd 2 + >Cu 2 + >Zn 2 + >Mg 2 + Fe 3 + >Al 3 + Elektropozitivní – BAZOIDY SO 4 2- > PO 4 3- >CH 3 COO - > Cl - > Br - > NO 3 - > ClO 3 - > I -

5 Původ náboje Konstituční (permanentní) –i–isomorfní substituce na jílových minerálech –o–oktaedr : Al 3+ → Fe 2+, tetraedr: Si 4+ → Al 3+ Variabilní –n–na pH závislý náboj –v–vzniká při disociaci karboxylových skupin –z–záporný náboj roste se stoupajícím pH

6 Sorpční komplex Sorpční komplex = organominerální komplex KVK (množství kationtů, která je půda schopna poutat při pH 7, nebo jiném vhodném pH) –e–efektivní (kolik je při daném pH vazebných míst) –p–potenciální (nejvyšší hodnota KVK jakou můžeme dosáhnout při zvýšení pH, většinou 7 a více)

7 - - - - - - - - - - K+K+ Na + Mg 2+ Ca 2 + H+H+ H+H+ H+H+ Kyselé kationty Bazické kationty

8 Metody stanovení KVK Rozmanitá škála metod (skripta str.81) Metoda indexového iontu (celý sorpční komplex nasytíme 1 kationtem, vytěsníme ho a stanovíme jeho množství) –S–Sycení iontem –V–Vymytí přebytku iontu –V–Vytěsnění index. iontu Mehlichova metoda Bowerova metoda

9 Mehlich Indexový iont Ba Na sloupci zeminy, v koloně, –S–Sycení BaCl 2 (6 hod.) –P–Promývání H 2 O(2 hod.) –V–Vytěsnění Ba pomocí MgCl 2 → stanovení KVK (4 hod.)

10 Bower Indexový iont Na

11 Postup Navážka 2g jemnozemě I. 1. krok - sycení (3x) 2. krok - vymytí (3x) 3. krok – vytěsnění index. iontu (3x) 4. filtrát doplnit po rysku 1M CH 3 COONH 4, zapsat číslo baňky, proměření na AAS Přidat 10ml 1M CH 3 COONH 4 3 min. třepat 3 min. odstřeďovat Přidat 10ml 1M CH 3 COONa (pipetou) 3 min. třepat 3 min. odstřeďovat supernatant slít do výlevky 1. Přidat 10ml 95% C 2 H 5 OH 3 min. třepat 3 min. odstřeďovat supernatant slít do výlevky 2. supernatant NEVYLÉVAT filtrovat do 50ml odměrných baněk 3.

12 Výpočet Změřená koncentrace Na C Na ……(mmol/ml) V………objem baňky (ml) n………navážka (2g) mmol(+)/100g

13 Hodnocení KVKmmol(+)/100g Sorpční komplex V (%) Velmi vysoká  30 Plně nasycený 100 – 90 Vysoká30 – 25Nasycený90 – 75 Vyšší střední24 – 18 Slabě nasycený 75 – 50 Nižší střední17 – 13Nenasycený50 – 30 nízká12 – 8 Extrémně nenasycený  30 Velmi nízká  8

14 KVK Půdní druhSorpční kapacita Písčitá2 – 10 Hlinitá20 – 30 Jílovitá40 – 50 Organická půdaaž 150

15 Hydrolytická acidita Schopnost půdy měnit reakci roztoků hydrolyticky štěpitelných solí CH 3 COONa STEJNÝ VZOREK Typy půdní reakce Aktuální forma → aktivní reakce pH H2O Potenciální forma→ výměnná reakce pH KCl, Va → hydrolytická reakce Ha

16 Postup 40g zeminy + 100ml 1M CH 3 COONa 45min protřepávat na třepačce Suspenzi přefiltrovat Odměřit 50ml filtrátu !!!přesně!!! Filtrát titrovat na 3 kapky fenolftaleinu (fft) 0,1M NaOH do slabě růžového zabarvení Zapsat spotřebu NaOH.........a Vypočítat Ha

17 Výpočet Ha = a.f.M.5.1,75 [mmol / 100g zeminy ] aspotřeba NaOH ffaktor NaOH Mmolarita NaOH 5přepočet na 100g (5x20g použitých pro analýzu) 1,75konstanta na neúplné vytěsnění

18 Hodnocení Ha (mmol(+)/100gHodnocení > 1,37Velmi silná 1,37 – 0,92Silná 0,92 – 0,63Střední 0,63 – 0,29Mírná 0,29 – 0,17Slabá < 0,17Velmi slabá

19 Sorpční komplex - - - - - - - - - - K+K+ Na + Mg 2+ Ca 2 + H+H+ H+H+ H+H+ Kyselé kationty Ha Bazické Kationty S KVK = Ha + S

20 Bazické kationty S – suma bazických kationtů S = KVK – Ha (mmol/100g) V – stupeň sorpčního nasycení V = S / KVK * 100 (%)

21 Sorpční komplex Stav a vlastnosti sorpčního komplexu ovlivňují Přímo: –Sorpční kapacitu –Reakci půdy a charakter a dynamiku –Pufrovitost půdy Nepřímo: –Strukturní stav půdy –Obdělavatelnost –Vodní a vzdušný režim –Biologickou aktivitu

22 PŮDNÍ UHLIČITANY Důležitá část minerální složky půdy jejich přítomnost silně ovlivňuje půdní vlastnosti –pufr –struktura půdy (koagulace, peptizace) –vliv na pH půdy –zaručuje nasycenost sorpčního komplexu –Ca humáty jsou příznivou složkou půdního humusu Zdroje –PRIMÁRNÍ – zastoupeny ve spodní části půdního profilu a směrem k povrchu ubývají –SEKUNDÁRNÍ – obsaženy v orničním horizontu a ubývají směrem do hloubky, do spodní vrstvy může být přemístěn ve formě Ca(HCO 3 ) 2 a následnou krystalizací NOVOTVARY- vznikají přemístěním a kumulací CaCO 3 PSEUDOMYCELIA, ŽILKY, CICVÁRY

23 STANOVENÍ UHLIČATANŮ Využívá se vznikajícího CO 2 1.Měří se změna tlaku vyvolaná produkcí CO 2 - BAROMETRICKY 2.Měří se objem vytvořeného – VOLUMETRICKÉ stanovení – jankův vápnoměr ORIENTAČNÍ STANOVENÍ

24 POSTUP STANOVENÍ 1.Orientační stanovení obsahu karbonátů na hodinovém skle 2.Do vyvýjecí nádoby navážíme zeminu 3.Zvednutím zásobní láhve doplníme kapalinu v trubicích na 0 - trojcestný kohout (je svisle) spojuje eudiometrické trubice s atmosférou 4.Doplnit v zásobníku hladinu HCl po rysku 5.Trojcestný kohout otočit o 180 o. Uzavřít vyvíjecí nádobku 6.Trojcestný kohout otčit o 90 o – propojení vyvájecí nádoby a eudiometrické trubice 7.Vylévat HCl na zeminu a opatrně míchat 8.Povolením tlačky srovnat obě hladiny v trubici na stejnou úroveň 9.Odečtení % karbonátů (případné násobení a dělení výsledků) 10.Hodnocení viz.skripta str. 62