Определение механического состава почв по Качинскому
Образец воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с ячейками 1 мм рассыпают на бумаге и ложечкой из разных мест отбирают понемногу и составляют три средних пробы весом 10—15 г для суглинистых и 20—30 г для супесчаных почв.
В первой пробе определяют влажность высушиванием в термостате, во второй — потерю растворимых веществ при обработке HCl, третью используют для приготовления суспензии.
Для определения потери от промывания заранее подготовляют фильтр, помещают в сушильный стаканчик и сушат до постоянного веса, затем кладут его на воронку и производят промывание почвы. Фильтр с почвой после промывания возвращают в тот же сушильный стаканчик, высушивают при 105—110° С до постоянного веса. Вычитая из последнего вес сухого фильтра вместе с сушильным стаканчиком, получают вес промытой навески и вычисляют потерю от промывания. Второй фильтр, подготовляемый для обработки почвы и дальнейшего приготовления суспензии, взвешивать не нужно.
Промывание обеих навесок почвы производится одинаково: навеску помещают в фарфоровую чашечку и испытывают на присутствие карбонатов несколькими каплями 10%-ного раствора HCl. Если почва вскипает, ее неоднократно обрабатывают в чашечке небольшими порциями 0,2 н. раствора HCl до прекращения всякого выделения пузырьков газа; жидкость каждый раз сливают на фильтр. После разрушения карбонатов и прекращения выделения CO2 почву переносят при помощи 0,05 н. раствора HCl из чашечки на фильтр.
Почвы, в которых не обнаружено присутствие карбонатов, обрабатывают и переносят на фильтр 0,05 н. раствором HCl. Почву на фильтре продолжают промывать этим раствором до исчезновения кальция в фильтрате. Для этого 5—10 мл фильтрата помещают в пробирку и нейтрализуют 10%-ным раствором NH4OH до появления запаха аммиака, подкисляют несколькими каплями 10%-ной уксусной кислоты и после добавления насыщенного раствора щавелевокислого аммония нагревают до кипения; помутнение указывает на присутствие кальция.
Освобожденную от кальция почву промывают водой до прекращения в фильтрате реакции на хлор; в случае появления в фильтрате мути от прохождения коллоидов промывание почвы водой прекращают, несмотря на наличие хлора в промывных водах.
Один фильтр с промытой почвой высушивают, как указано выше. Второй фильтр с промытой почвой переносят в фарфоровую чашку и с фильтра струей дистиллированной воды из промывалки тщательно смывают всю почву, а приставшие к фильтру частицы счищают стеклянной палочкой. Полученную суспензию почвы переносят в коническую колбу на 750 мл и доливают водой до 250 мл.
По методу Н. А. Качинского, в зависимости от емкости поглощения и генетических особенностей почвы к суспензии добавляют для диспергирования 1 н. раствор NaOH в следующем количестве: для тучных черноземов — 6 мл, обыкновенных черноземов — 5, серых почв — 3 и для подзолистых — 1 мл. Колбы оставляют стоять 2 часа, встряхивая их от руки каждые 15 мин. Колбы закрывают пробкой с обратным холодильником (отрезок стеклянной трубки, вставленной в пробку) и суспензию кипятят на электрической плитке 1 час, не доводя ее до бурного кипения и вспенивания.
После охлаждения необходимо проверить реакцию суспензии, для чего, переболтав содержимое колбы до появления пены, вносят в нее 1—2 капли фенолфталеина; розовое окрашивание укажет на слабощелочную реакцию. Если порозовения нет, необходимо добавить 1 мл щелочи, переболтать и оставить на ночь, после чего вновь проверить реакцию.
По охлаждении суспензию пропускают через сито с размером ячеек 0,25 мм, помещенное в воронку, опущенную в литровый цилиндр. Задержавшуюся на сите почву промывают водой. Оставшиеся на сите частицы почвы размером от 0,25 до 1 мм переносят струей воды во взвешенный предварительно сушильный стаканчик или фарфоровую чашку, воду выпаривают, содержимое (песок) высушивают в термостате и взвешивают. Суспензию в цилиндре доливают до 1 л и анализируют методом пипетки.
Вполне допустимо использование мерных цилиндров емкостью 500 мл при диаметре их не менее 4 см; при этом нижний конец пипетки должен быть настолько удален от дна цилиндра, чтобы осадок не взмучивался при взятии проб. В противном случае пробы забирают с меньшей глубины, например 20 см. При изменении глубины с 25 до 20 см время отстаивания уменьшают на 1/5.
Отбор проб пипеткой Качинского. Схема установки показана на рис. 11. Для отбора проб можно использовать также пипетки Васильева или Майсуряна. Все пипетки в нижней части ствола имеют четыре — шесть боковых отверстий, через которые засасывается проба. Вместо аспиратора для забора проб используют иногда резиновую грушу.
Суспензию почвы в цилиндре перемешивают, поднимая и опуская мешалку не менее 60 раз, затем вынимают мешалку, включают секундомер и оставляют до момента отбора проб. Продолжительность отстаивания частиц определенного диаметра для соответствующей температуры и удельного веса частиц находят в табл. 3.
Для промежуточных значений удельного веса или температуры суспензии срок отстаивания определяют интерполяцией от приведенных величин или рассчитывают по формуле Стокса:
Вязкость воды заметно изменяется в зависимости от температуры и влияет на скорость оседания частиц. Температуру суспензии нужно измерять в каждом цилиндре. Если удельный вес образца неизвестен, берут средние величины для данного типа почвы.
Незадолго до истечения срока отстаивания в суспензию вводят на нужную глубину пипетку и закрепляют стопором. На пипетке для отмеривания глубины погружения должны быть отмечены тонкими резиновыми кольцами расстояния 7, 10 и 25 см от нижнего конца. Суспензия засасывается в пипетку в течение 20—30 сек., поэтому начинать засасывание надо за 10 сек. до истечения срока.
В журнале записывают объем взятой пробы, так как взять точно 25 мл бывает трудно. Суспензию сливают из пипетки в тарированный сушильный стаканчик или тигель. Пипетку обмывают водой в этот же сосуд. Пробу выпаривают на песчаной бане и затем высушивают при 105° до постоянного веса. Взвешивание ведут на аналитических весах.
После взятия каждой пробы содержимое в цилиндре вновь тщательно перемешивают и, после оседания почвы, отбирают следующую пробу.
Институт почвоведения КазССР и Гидрометслужба рекомендуют проводить подготовку почвы к механическому анализу растиранием с пирофосфатом, а отбор проб 25 мл пипеткой с последующим выпариванием. При подсчетах из веса фракции менее 0,001 мм следует вычесть вес пирофосфата: при внесении 20 мл 4%-ного раствора на 1 л в объеме 25 мл содержится 0,020 г соли.
