Степень засоления почвы

3.Для суждения о качественном составе солей результаты анализа водной вытяжки пересчитывают на гипотетические (условные) соли. Пересчет на соли основан на связывании катионов с анионами в определенной последовательности, начиная с менее растворимых к более растворимым. Этот пересчет дает общее представление о содержании основных видов солей.

Такой метод пересчета на соли является в некоторой степени условным. Главный недостаток его заключается в трудности определения очередности связывания катионов с анионами. Принято, что в первую очередь связываются катионы с анионами карбонатов (СО₃^{- -}, НСО₃^-) в таком порядке: Na₂CO₃, MgCO₃, Ca(HCO₃)₂, NaHCO₃, Mg(HCO₃)₂. Далее с анионамиSO₄^{- -} в последовательности: CaSO₄, Na₂SO₄, MgSO₄. В последнюю очередь – с анионами Cl: NaCl, MgCl₂, СaSO₄.

Ионы и химические вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах, поэтому для пересчета на соли содержание их выражается в м-эквивалентах.

Пример связывания ионов в гипотетические соли. Имеются такие данные анализа водной вытяжки (м-эвк на 100 г почвы):

Вначале анион СО₃^{- -} связывают с эквивалентным ему количеством Na⁺⁺:

0,04 СО₃^{- -} + 0,04 Na⁺⁺ = Na₂CO₃

В результате этого связывания анион СО₃^{- -} полностью израсходован, а количество Na⁺ остается еще свободным:

0,91 – 0,04 = 0,87 Na⁺

Далее выясняется возможное содержание в водной вытяжке соли Са(НСО₃)₂:

1,30 НСО₃^- + 1,30 Са⁺⁺ = 2,60 Са(НСО₃)₂.

В данном случае с Са⁺⁺ связано все количество НСО₃^-. Несвязанного кальция остается 1,64 м-экв (2,94 – 1,30). В том случае, если количество НСО₃^- остается после связывания с Са⁺⁺ еще свободным, то его связывают сначала с Na⁺, а потом с Mg⁺⁺ (см ряд последовательности связывания СО₃^{- -} и НСО₃^-).

Ион SO₄^{- -} связывают с Са⁺⁺, оставшимся после соединения его с НСО₃^-:

1,64 SO₄^{- -} + 1.64 Са⁺⁺ = 3,28 СаSO₄.

Несвязанного аниона SO₄^{- -} осталось 1,05 м-экв (2,69 – 1,64).

Соединяют его в дальнейшем с оставшимся Na⁺ (после связывания его с СО₃^{- -}):

0,87 SO₄^{- -} + 0,87 Na⁺ = 1,74 м-экв Na₂SO₄.

Таким образом, свободного Na⁺ больше нет, а несвязанного аниона SO₄^{- -} осталось 0,18 м-экв (1,05 – 0,87). Этот остаток связывают с магнием:

0,18 SO₄^{- -} + 0,18 Mg⁺⁺ = MgSO₄/

Несвязанного катиона Mg⁺⁺ осталось 0,70 м-экв (0,88 – 0,18).

Связывание аниона Cl^- в гипотетические соли производится, как уже было сказано, в такой последовательности: NaCl, MgCl₂, CaCl₂. Поскольку в нашем примере катионы Na⁺ и Са⁺⁺ уже связаны в соли, то анион Cl^- соединяется с оставшимся магнием:

0,70 + 0,70 = 1,40 м-экв MgCl₂.

По данным анализа и предложенным преподавателем материалам рассчитайте гипотетические соли и впишите их в таблицу 42. Затем вычислите количество каждой соли в процентах. Для этого полученную величину соли в м-эквивалентах умножьте на эквивалентную массу данной соли и разделите на 100 (результат округлите до тысячных долей).

Эквивалентная масса соли (Э) рассчитывается по формуле:

Э (г/моль) = М / В ∙ n,

где М – молярная масса соли, г/моль,

В – валентность металла,

n – индекс металла.

Пример вычислений:

М (Na₂CO₃) = 23 ∙ 2 + 12 + 16 ∙3 = 106 г/моль,

Э (Na₂CO₃) = 106 : (1∙ 2) = 53 г/моль.

Ниже приводятся эквивалентные массы различных солей (г/моль):

Na₂CO₃ = 53,0

MgCO₃ = 42,2

Ca (HCO₃)₂ = 81,0

NaHCO₃ = 84,0

Mg(HCO₃)₂ = 73,2

CaSO₄ = 68,1

Na₂SO₄ = 71,0

MgSO₄ = 60,2

NaCl = 58,5

MgCl₂ = 47,7

СaCl₂ = 55,5

Таблица 42.