CC BY
6ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (TECHNICAL SCIENCE)
УДК 631.414
Байбеков Р.Ф.
докт. с/х. наук, профессор кафедры почвоведения Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева
(Россия, г. Москва)
Белопухов С.Л.
докт. с/х. наук, профессор кафедры химии Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева
(Россия, г. Москва)
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ^-ПОТЕНЦИАЛА
Аннотация: в статье показана взаимосвязь природы почвенного плодородия, количеством и физико-химическим состоянием почвенных коллоидов, которые можно характеризовать различными показателями, основным из которых является величина дзета-потенциала. Приводится методика определения дзета-потенциала применительно к засоленным почвам, где величина дзета-потенциала является мерой солонцеватости и может быть использована для расчета дозы мелиоранта.
Ключевые слова: почвы, плодородие почв, коллоиды, электрокинетический потенциал, мелиоранты.
Плодородие почв определяется рядом характеристик, среди которых наиболее важной является физико-химическая поглотительная способность, которая зависит от коллоидно-химического состава и свойств почвенно-поглощающего комплекса. При этом агрономические свойства и плодородие почв в значительной степени зависят от размеров коллоидов, размеры варьируются в широких пределах от 1,0*10-9 до 1,0*10-6 м, с их большой удельной поверхностью, достигающей 800 м2/г почвы, кислотности, щелочности, буферных свойств почвы, окислительно-восстановительного потенциала,
дзета-потенциала (£) и ряда других показателей, т.е. в общем случае от физико-химической поглотительной способности почв.
Для определения дзета-потенциала методом потенциала протекания с учетом поверхностной проводимости предложена усовершенствованная методика. Измерение потенциала протекания (или электрокинетического потенциала) с учетом поверхностной проводимости можно проводить в ячейке Самарцева-Остроумова в модификации Окоркова В.В. В ходе опыта берут две навески почвы массой по 10 г, затем помещаются в две конические колбы емкостью 100 мл. В первую колбу заливают 50 мл 1,0 М раствора хлористого калия (контрольный образец), в другую добавляют 50 мл 0,001 М КС1 (опытный образец). После взбалтывания в течение 30 мин. почвенные суспензии центрифугируют при 4500 об./мин для отделения равновесных растворов от почвы.
В равновесном растворе опытного образца определяют удельную электропроводность, рН, в равновесном растворе контроля измеряют удельную электропроводность. Контрольный образец необходим для определения постоянной диафрагмы, а из опытного образца формируют диафрагму. Для этого к осадку почвы добавляется определенное количество центрифугата до достижения текучести почвенной пасты, которой заполняется измерительная трубка, на крупнопористое дно которой предварительно помещается бумажный фильтр. Трубка помещается в центрифужный стаканчик с равновесным раствором, затем центрифугируется в течение 3 минут при 2,0-2,5 тыс. об./мин. Измерительную трубку после измерения высоты диафрагмы соединяют через резиновые кольца с остальными частями ячейки. Для измерения потенциала протекания (Е) используют хлорсеребряные электроды, применяют компенсационную схему измерения ЭДС. Равновесный раствор продавливается через диафрагму под давлением 0,1-0,4 кг/см2.
После измерения сопротивления (Я) исследуемой диафрагмы между электродами, определяется фильтрационная способность ее при давлении 0,4 кг/см2. Для этого к выходу ячейки присоединялась измерительная пипетка с ценой деления 0,01 мл. Постоянная величина исследуемой почвенной диафрагмы определяется в
контрольной диафрагме. Сопротивление диафрагмы измеряется кондуктометром.
52
Определение величины дзета-потенциала почвенных диафрагм проводится в совокупности с изучением их основных структурных характеристик — коэффициента фильтрации (Т), структурного сопротивления среднего радиуса пор (г).
Коэффициент фильтрации диафрагмы (Г) или коэффициент протекаемости рассчитывают, исходя из того, что Т численно равен количеству жидкости, прошедшей через единицу площади диафрагмы (см2) в единицу времени (сек) под давлением, равным единице (дин/см2):
Т= V/ Р*д* X
где V - объем протекаемой жидкости за время X; q - площадь поперечного сечения диафрагмы; Р - давление, атм.
Электрокинетический потенциал рассчитывается по формуле:
\ = 4ллх/0 * Е/Р,
где ц - вязкость и % - удельная электропроводность интермицеллярной жидкости в порах диафрагмы; Р - давление, под которым интермицеллярная жидкость протекает через поры почвенной диафрагмы; Е - потенциал протекания; Э - диэлектрическая постоянная воды.
Средний радиус пор ( Гср.) рассчитывается по формуле:
Гср. = V Т р
где I - длина диафрагмы; р - коэффициент структурного сопротивления диафрагмы; Т - коэффициент протекаемости почвенной диафрагмы.
Список литературы:
eLibrary.ru
