Способ определения способности почв к агрегации

 

Изобретение относится к физико-химической механике дисперсных материалов, в частности к физико-химической механике почв, и может быть использовано для определения изменения микроструктуры почв от химического или механического воздействия . Цель изобретения - повышение точности оценки способности почв к агрегации Цель достигается способом определения способности почв к агрегации, включающим увлажнение пробы до состояния теста, выделение илистой фракции путем седиментации , суточного отбора проб, приготовление препаратов и их рентгенографию, отличающимся тем, что анализу подвергают весь объем суточных проб, который разделяют на три части, Мз первой части непосредственно готовят препарат, вторую часть подвергают обработке перекисью водорода до разложения органического вещества, а третью - обрабатывают перекисью водорода и раствором дитионит-цитрата натрия, при этом каждый из препаратов растирают в течение 3, 6, & мин, затем рентгенографируют, а способность почвы к агрегации оценивают по приросту базального рефлекса Предлагаемый способ позволяет зафиксировать моменты перехода от одной структуры к другой, в результате чего обеспечивается более точное определение способности почв к агрегации по сравнению с прототипом . 3 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 и 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

) а (21) 4364837/15 (22) 22.12.87 (46) 07.04,91. Бюл, N. 13 (71) Почвенный институт им. В.В. Докучаева (72) Б.П. Градусов, Л,H. Зацепина, О,А. Ива.нова, Л,А. Айдабекова и А,Ш. Оганесян (53) 54.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1441310, кл. G 01 N 33/24, 27.11.85. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ ПОЧВ К АГРЕГАЦИИ (57) Изобретение относится.к физико-химической механике дисперсных материалов, в частности к физико-химической механике почв, и может быть использовано для определения изменения микроструктуры почв от химического или механического воздействия. Цель изобретения — повышение точности оценки способности почв к агрегации.

Цель достигается способом определения способности почв к агрегации, включающим

Изобретение относится к физико-хими ческой механике дисперсных материалов, в частности к физико-химической механике почв, и может быть использовано для определения изменения микроструктуры почв от химического или механического воздействия.

Целью изобретения является повыше- . ние точности оценки способности почв к агрегации.

Пример . Отбирают образцы почв из гумусового горизонта и погребенного гумуc0B0rp горизонта тундровой почвы острова

Врагнель, Отделяют илистые фракции разминания и седиментации частиц из водной суспензии, разделяют илистые фракции на три одинаковые части и одну часть оставля„„ЯЦ „„1640641 А1 увлажнение пробы до состояния теста, выделение илистой фракции путем седимента. ции, суточного отбора проб, приготовление препаратов и их рентгенографию, отличающимся тем, что анализу подвергают весь объем суточных проб, который разделяют на три части, Из первой части непосредственно готовят препарат, вторую часть подвергают обработке перекисью водорода до разложения органического вещества, а третью — обрабатывают перекисью водорода и раствором дитионит-цитрата натрия, при этом каждый из препаратов растирают в течеwe 3, 6, 9 мин, затем рентгенографируют, а способность почвы к агрегации,оценивают по приросту базального рефлекса. Предлагаемый способ позволяет зафиксировать моменты перехода от одной структуры к . другой, в результате чего обеспечивается более точное определение способности почв к агрегации по сравнению с прототипом. 3 табл. ют без химической обработки, вторую часть обрабатывают пергидролем, третью часть обрабатывают пергидролем и цитрат-дитионитным буферным раствором.

Отмывают избыток реактивов дистиллированной водой и сушат пробы на водяной бане.

Каждую из трех частей ила делят на три равных порции на 20 мг. Добавляют по 1 — 2 капЛи дистиллированной воды. Одну порцию разминают в состоянии густого теста в течение 3 мин, вторую — 6 мин, третью—

9 мин.

Добавляют к каждой порции по 1 мл дистиллированной воды и пипеткой переносят взвесь на одинаковые (18 х 18 мм), предварительно протертые этиловым спиртом

1640641

10

25

40

55 покровиые стекла и оставляют на ночь для высушивания.

Каждый из приготовленных таким образом ориентированных препаратов, различающихся типом химической обработки и временем раэминания, рентгенографируют в пределах 2 — 24 20 медного излучения.

Результаты, приведенные в табл, 1, показывают, что илистое вещество обоих горизонтов состоит из гидрослюды, хлоритов, кварца и полевых шпатов в одинаковых соотношениях. Наибольший прирост интенсивностей после обработки цитрат-дитионитом свидетельствует, что кристаллиты глинистых минералов связаны главным образом амфорными соединениями железа, гумусовые вещества играют меньшую роль s агрегации частиц минералов.

Разминание ила в течение 3 мин в состоянии теста и седиментации иэ суспензии позволяет уложить определенное количества частиц k3 баэальные плоскости и образовать ориентированную псевдокристаллиэационную структуру, которая видна на рентгендифрактограмме в виде пика. Минералы в образце находятся в определенном соотношении. Эту интенсивность рентгеновского рефлекса каждого минерала принимают эа

100, Часть частиц, находясь в коллоидном состоянии (меньше 10 см), окружена орга. ническими пленками и пленками соединений железа и алюминия и соединена между собой по углам и ребрам, поэтому не просматривается на рентгендифрактограмме, Разминание ила в течение 6 мин позволяет дополнительно снять пленки, уложить дополнительное количество частиц на базальные плоскости и образовать дополнительно псевдокристаллическую структуру, которая просматривается на рентгендифрактограмме как прирост базальных рефлексов всех минералов, Причем соотношение минералов практически сохраняется.

Результаты приведены в табл. 2, В табл. 3 приведены данные по изменению интенсивностей рефлексов глинистых минералов по предлагаемому и известному способам. Как видно из табл. 3, по известному способу в течение 28 еут (воднопептизированный ил) не удается выявить прироста интенсивностей базального рефлекса, Улучшение дифракционной картины наступает лишь тогда, когда выделяют водноагрегированный ил, что выражается в упорядоченности структуры. С увеличением проб-сливов фиксируется лишь некоторый максимум,иитенсивностей рефлексов, затем происходит их резкое падение. Это свидетельствует о невозможности достичь совершенной укладки частиц.

По предлагаемому способу величина интенсивности рефлексов глинистых минералов уже на первоначальных стадиях значительно превышает абсолютные значения интенсивностей глинистых минералов по известному способу, что отражает большую степень упорядочен ности образца.

Путем увеличения времени размииания удается получить более совершенную структуру, а также зафиксировать момент перехода от одной структуры к другой, в результате этого обеспечивается более точное определение способности почвы к агрегации.

Повышение точности предлагаемого способа достигается по сравнению с известным тем, что интенсивность баэальных рефлексов по предложенному способу выше, чем по известному, и говорит о том, что коагуляционная структура слабо переходит в конденсационно-кристаллиэационную.

Время разминания менее 3 мин недостаточно для этого перехода. Постепенным увеличением времени раэминания достигается изменение структуры до предела перехода

Результаты сравнения предлагаемого способа с известным приведены в табл. 3 (на примеретипичного чернозема, пахотный горизонт), Применение предлагаемого способа дает возможность: осуществлять контроль перехода коагуляционной структуры в конденсационно-кристаллиэационную при обработке дисперсных материалов, имеющих частицы с развитой плоскостью; осуществлять контроль перехода конденсациоинокристаллиэацион ной структуры в коа гул я цион ную и ри химической и механической обработке материалов; количественно оценить агрегацию илистого вещества почв, что в настоящее время нельзя сделать никаким другим способом; определить агенты агрегации и прочность связи кристаллитов глинистых минералов с помощью органических органоминеральных соединений, а также окислов — гидроокислов железа и алюминия; оценить качественно и количественно изменение микроструктуры почвы при ее сельскохозяйСтвенном использовании, увеличить производительность анализа способности почвы к агрегации.

Количественное определение этих характеристик позволит более точно проводить диагностику почвенных генетических горизонтов.

1640641 ксов, мм

Ил пог имичеобоаотки ботки 7z0g ц;i, грат-ди:ионита

4-., 49

48 84

1 я

1 2

14

1 /

20 ита

18 ) 6 б

Табл à2 ная структура, 7 бенный горизонт

708

109

132

171

280

Формула изобретения

Способ определения способности почв к агрегации, включающий увлажнение пробы до состояния теста, выделение илистой фракции путем седиментации, суточного от- 5 бора проб, приготовление препаратов и их рентгенографирование, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности оценки, весь объем суточных проб разделя- 10 ют на три части, причем из первой части непосредственно готовят препарат, вторую часть подвергают обработке перекисью водорода до разложения органического вещества, а третью обрабатывают перекисью водорода и раствором дитионит цитоата натрия, при атом каждую из трех частей растирают в течение 3, 6 и 9 мин, затем рентгенографируют, а способно :ть почвы к агрегированию оценивают по и; ирасту базального рефлекса, Й 19 )

5 20 28

49 .

1640641

СЧСЧО° c ч С)

С т — » — чCol- O

C4 cf СЧ 64

iD о о о

Г о

)Я

r

1о

Ф

Ф

l-О„,„

СЧ

О. т S

Я (K,X о 2

Ш

О Ф

Ф Ф о

5 P.

ОФ

y a оса

С Э Г") С ) Щ о о

О

О о

15;

X

Q) I

Щ

K х д щ

XZDa

Ф X к

Я

С9 Я ах (Ч

Ф DO

Ц:) (4 о <ц

О О ю о" а

Iо

Ю

r+-

Ф 2

lD Ф

AO г с

Б

>Я

2 х

О

С»

63.

D.

Ф

Е

X х

1о

Е

Б и

Ш

О

3Ф

О.

I» о

О

Б о

Ф

О и

О.

Ф

Б

K. . Х

2 о

Х х

Б

IQ о о

М

Ф

Ф 6

Ф

О. о

О

X

Ф

lx

"ъ

Ф щ 0О с5 х о=го

С С щиmo х аК, о

Ke D х= 2 о к м,сщ>mo+

m jg Ф х Cg Ф ао

+> о.у о>аах ц:р Ф

Ф Cf > D L