Удельный вес почвы
Под удельным весом почвы понимают средний вес всех составных элементов в единице объема твердой фазы. Его величина дает некоторое представление о составе почвы, так как зависит от количества скелетных частиц, минералогического состава и содержания органических веществ. Удельный вес почвы необходимо знать для правильного выбора времени отстаивания частиц при механическом анализе, а также для вычисления порозности почвы.
Определение удельного веса производят при помощи пикнометра на 50 или 100 мл, с меньшей точностью можно выполнить определение в мерной колбочке.
Чисто вымытый пикнометр наполняют остуженной свежепрокипяченной дистиллированной водой и погружают его на 15—20 мин. в кристаллизатор (или другой сосуд), наполненный водой, для выравнивания температуры. Вынув пикнометр из воды, его обсушивают фильтровальной бумагой (беря пикнометр только за горлышко и стараясь не нагревать его рукой), взвешивают с точностью до 0,01 г и записывают температуру, при которой сделано определение, и вес пикнометра с водой.
Воздушно-сухую, просеянную через сито с отверстиями диаметром 1 мм, почву рассыпают топким слоем на бумаге; из разных мест слоя берут среднюю пробу в два сушильных стаканчика: в один 10—15 г для определения удельного веса и в другой 4—5 г для определения влажности, так как удельный вес вычисляют на абсолютно сухую почву.
Отливают около половины воды из пикнометра и через сухую воронку всыпают из стаканчика почву (около 10 г), предварительно взвешенную с точностью до 0,01 г. Приставшие к стенкам стаканчика и воронки частицы почвы смывают водой в пикнометр, который затем нагревают на плитке до кипения и осторожно (чтобы не выбросило воду с почвой) кипятят 30 мин. После кипячения пикнометр охлаждают и доливают свежепрокипяченой водой, а затем ставят в кристаллизатор на 15—20 мин. Температура воды в кристаллизаторе должна быть одинаковой с температурой ее при первом измерении. Пикнометр доливают до метки, вынимают из кристаллизатора и, обтерев досуха фильтровальной бумагой, взвешивают.
Вместо кипячения пикнометр можно поместить на 1—2 часа в вакуум — под колпак вакуум-насоса, где удаление воздуха из почвы происходит без нагревания. Лучшие результаты получены при разрежении 0,85 атм.
При определении записываются в журнал:
Номер образца, его характеристика: поле, глубина взятия и т. д.
Номер пикнометра.
Вес почвы, взятой в пикнометр.
Влажность почвы.
Вес абсолютно сухой почвы (В, г).
Вес пикнометра с водой (А).
Вес пикнометра с водой и почвой (С).
Температура, при которой проведено определение.
Удельный вес вычисляют по формуле
d = B/(A+B)-C.
Определение удельного веса ведется в двух-трехкратной повторности, расхождение параллельных определений не должно превышать 0,02.
Величина удельного веса пахотного слоя суглинистых почв составляет 2,4 для типичных и обыкновенных черноземов, 2,6 для каштановых, подзолистых, серых лесных и красноземов, 2,65 для сероземов, а также легких по механическому составу почв. Торфяные почвы имеют удельный вес 1,5—2,0. В нижних горизонтах почвенного профиля он может достигать 2,7—2,9.
Определение удельного веса с водой дает преувеличенные результаты для засоленных, тяжелых глинистых и таких богатых органическим веществом почв, как торфяно-болотные.
Для засоленных почв (сухой остаток водной вытяжки выше 0,5%) образец перед определением высушивают до постоянного веса, а само определение проводят с неполярной жидкостью: керосином, толуолом, бензолом и др. Навеску сухой почвы переносят в пикнометр, заливают жидкостью и оставляют на ночь. Вместо кипячения для удаления воздуха пикнометры выдерживают в течение 1 часа в вакуум-эксикаторе при разрежении. Для облегчения удаления воздуха почва должна быть хорошо измельчена (до 0,25—0,1 мм). Извлеченные из вакуума пикнометры доливают до метки, обтирают с внешней стороны и взвешивают.
Удельный вес жидкости определяют, наполняя пикнометр и взвешивая его. Разделив вес жидкости на объем пикнометра, получают удельный вес жидкости при данной температуре.
Расчет удельного веса почвы производят по формуле:
d = Bd0/(A+B)-C,
где d0 — удельный вес неполярной жидкости; А — вес пикнометра с жидкостью; С — вес пикнометра с почвой и жидкостью; В — вес абсолютно сухой почвы.
