- •Т.В. Скрипко, л.Н. Котова практикум по прикладной экологии
- •Содержание
- •Предисловие
- •1. Атмосфера – скафандр земли
- •Глобальные экологические процессы атмосферы и их последствия
- •Озоновый слой и факторы, влияющие на его состояние
- •Кислотные дожди
- •Парниковый эффект
- •Городская атмосфера и смог
- •Лабораторные работы по теме «Атмосфера»
- •Определение содержания оксидов азота в дымовых газах
- •Фотометрическое определение аммиака в воздухе
- •Определение оксида серы (IV) в дымовых газах
- •Экспресс-метод определения оксида углерода (IV) в воздухе
- •Определение хлора в помещении лаборатории Индикация с помощью индикаторной трубки
- •Индикация с помощью индикаторной бумаги
- •Индикация с помощью йодокрахмальной бумаги
- •Парниковый эффект
- •Определение кислотно-основных свойств атмосферных осадков
- •2. Гидросфера как природная система
- •Проблемы гидросферы
- •Природа загрязнения вод. Загрязнённая вода – бомба замедленного действия. Основные виды загрязнения вод
- •Проблема дефицита и структура запасов пресной воды
- •Водные ресурсы России
- •Подземные воды. Загрязнение и истощение
- •Эвтрофикация водоемов
- •Самоочищение природных вод
- •Лабораторные работы по теме «Гидросфера»
- •Определение содержания растворенного кислорода. Биохимическое потребление кислорода (бпк)
- •Определение хлорид-ионов в сточных водах
- •Гравиметрическое определение сульфат-ионов
- •Определение ионов аммония и аммиака
- •Ориентировочное содержание ионов аммония и аммиака
- •Очистка сточных вод от хромат-ионов анионитами
- •Адсорбция нефтепродуктов активным углём
- •3. Литосфера – твердая оболочка земли
- •Проблемы литосферы
- •Литосфера – особая область планеты
- •Ноль отходов «Zero Waste» – альтернативная концепция управления отходами
- •Назад к природе!
- •Лабораторные работы по теме «Литосфера»
- •Приготовление водной вытяжки почвы и определение рН
- •Определение общей щелочности водной вытяжки почвы
- •Определение общей кислотности водной вытяжки из почвы
- •Определение ионов кальция и магния в водной почвенной вытяжке трилонометрическим способом
- •Определение состава гумуса
- •Определение органического азота
- •Определение содержания сероводорода в почве, загрязненной нефтепродуктами
- •Определение содержания ионов меди в почве
- •Библиографический список
- •1. Атмосфера
- •2. Гидросфера
- •3. Литосфера
Определение общей щелочности водной вытяжки почвы
Под щелочностью понимают способность некоторых компонентов, содержащихся в почвенном растворе, связывать эквивалентное количество сильной кислоты. Щелочность создают все катионы, которые в воде были уравновешены гидроксильными ионами, анионами слабых кислот (такими, например, как карбонаты, гидрокарбонаты и т.п.). Щелочность определяется количеством сильной кислоты, необходимой для замещения этих анионов. Расход кислоты пропорционален их общему содержанию в почвенном растворе и выражает общую щелочность вытяжки из почвы.
Если рН не превышает 8,3, то щелочность вызвана, как правило, гидрокарбонатами щелочно-земельных металлов (общая щелочность). Наличие растворимых карбонатов и гидроксидов повышает значение рН более 8,3 (свободная щелочность).
Щелочность можно определить визуальным титрованием и с использованием рН-метра. Количество титрованного раствора, израсходованного для достижения рН 8,3, эквивалентно свободной щелочности; количество, необходимое для достижения рН меньше 4,5, эквивалентно общей щелочности. Если рН меньше 4,5, то щелочность равна нулю.
При титровании протекают реакции:
2NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O + 2CO2;
Ca(HCO3)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O + 2CO2.
Реактивы и оборудование. Фенолфталеин 1 %-й раствор в 95 %-ом спирте; метиловый оранжевый, 0,1 %-й водный раствор; HCl 0,01 М раствор; колбы для титрования; пипетки (на 10 см3); бюретки (на 25 см3); штатив; воронки.
Ход анализа. Заполнить бюретку для титрования раствором HCl. С помощью пипетки отобрать в коническую колбочку 10 см3 водной вытяжки, прибавить 2 капли фенолфталеина. Вытяжку титровать 0,01 М раствором HCl до обесцвечивания индикатора. В эту же пробирку прибавить 1–2 капли метилового оранжевого и титровать 0,01 М HCl до изменения окраски индикатора.
Примечание. Слабоокрашенные вытяжки титровать со «свидетелем», в качестве которого служит колбочка такого же объёма и с таким же количеством вытяжки, как и анализируемая проба, но без фенолфталеина. Титрование вести до момента, когда цвет вытяжки в обеих колбочках станет одинаковым.
Титрование по метиловому оранжевому следует вести со «свидетелем», в качестве которого служит колбочка такого же объёма и с таким же количеством вытяжки, в которую индикатор прибавлен в том же количестве. Сравнение окрасок провести на белом фоне. Титрование считать законченным в тот момент, когда окраска титруемого раствора из желтой перейдет в оранжевую.
Вычислите общую щелочность в моль на кубический дециметр по формуле:
Щ = ,
где СHCl – концентрация раствора HCl (титранта) моль/л; Vф/ф – объём кислоты, израсходованной на титрование по фенолфталеину, дм3; Vм/о – объём кислоты, израсходованной на титрование по метиловому оранжевому, дм3.
Лабораторная работа № 3
Определение общей кислотности водной вытяжки из почвы
Кислотностью называется содержание в почвенном растворе веществ, вступающих в реакцию с сильными основаниями, то есть с гидроксид-ионами. Расход основания выражает общую кислотность почвы. В почве кислотность в большинстве случаев зависит от содержания свободного растворенного оксида углерода (IV). Естественную кислотность могут создавать ненасыщенные соединения, гуминовые и другие слабые органические кислоты. Во всех этих случаях рН среды обычно не бывает ниже 4,5.
Реактивы и оборудование. Фенолфталеин, 1 %-й раствор в 95 %-м спирте; NaOH, 0,01M раствор; колбы для титрования; пипетки (на 10 см3); бюретки (на 25 см3); штатив; воронки.
Ход анализа. Заполнить бюретку для титрования раствором NaOH. Отобрать в колбу для титрования с помощью пипетки 10 см3 водной вытяжки, добавить две капли фенолфталеина. Титровать 0,01 М NaOH до появления характерного ярко-розового окрашивания, не исчезающего 1–2 минуты. Записать результат. Титрование повторить до трех сходных результатов.
Вычислить общую кислотность по формуле:
,
где К – общая кислотность водной вытяжки, ммоль/дм3; CNaOH – концентрация раствора NaOH (титранта); VNaOH – объём щелочи, пошедший на титрование вытяжки, дм3.
Лабораторная работа № 4