تعیین خاک به روش (ph) تعیین واکنش الکترومتری را شرح دهید؟

تعیین خاک به روش (ph) تعیین واکنش الکترومتری را شرح دهید؟

9-1-1- الکترومتري روش

در این روش پتانسیل یک الکترود معرف یون هیدروژن را به طریق تانسیومتري در مقابل یک الکترود کنترل اندازه میگیریم. الکترود کنترل معمولاً یک الکترود اشباع از کالومل جیوه بوده و به عنوان یک پل نمکی براي ساختن یک رابطهي آبی بین KCL اشباع و محلول مورد آزمایش عمل مینماید. قبلاً این الکترود جدا وارد محلول میشد ولی امروزه آنها را در یک محفظه جاي دادهاند و به آن .میگویند Combined Electrode + Phمتر دستگاهی است که براساس اختلاف پتانسیل کار میکند و در حقیقت یک پتانسیل سنج حساس است. زمانی که غلظت H محلول بیشتر از غلظت H + استاندارد الکترود باشد، یک اختلاف پتانسیل مثبت ایجاد میشود درنتیجه Phمتر عدد کوچکتري را نشان میدهد (محلول اسیدي). زمانی که غلظت H محلول کمتر از غلظت H++ استاندارد الکترود باشد، یک اختلاف پتانسیل منفی ایجاد میشود درنتیجه Phمتر عدد بزرگتري را نشان میدهد (محلول بازي). در صورتی که اختلاف غلظت وجود نداشته باشد، اختلاف پتانسیل ایجاد نشده و واکنش برابر 7 خواهد بود. محلول یا سوسپانسیون مناسب براي اندازهگیري واکنش خاك بسته به مورد استفادهي محلول آن متفاوت است؛
براي تعیین اینکه خاك شور یا قلیا است، آنرا در گل اشباع اندازه میگیرند.
اندازهگیري واکنش خاك در عصاره گل اشباع صورت میپذیرد.
اندازهگیري واکنش در سوسپانسیون (1:1)10 گرم خاك؛ (10 سیسی آب مقطر) به همراه اندازهگیري در محلول KCL 0/1 و مولار CaCl2 0/01  اندازهگیري pH در محلول (5/2:1) 10 گرم خاك؛ 25 سیسی آب مقطر) خاك به همراه اندازهگیري در محلول 5/2:KCL1 نرمال (10گرم خاك؛ 25سیسی محلول KCL (و سوسپانسیون 10:1 خاك (10گرم خاك؛ 100 سیسی آب مقطر). آزمایشات مختلف نشان داده که اگر نسبت 5/2 به 1 خاك و محلول CaCl2 01/0 مولار را بههم بزنیم و واکنش سوسپانسیون را اندازه بگیریم، عدد بدست آمده بسیار نزدیک به واکنش عصارهي گل اشباع خواهد بود.  الکترود دستگاه pHمتر به ذرات کلوئیدي و درشت خاك حساس نیست. در خاك معمولی زمانی که اندازهگیريها بر روي خاکهایی با مقادیر رطوبت در میزانهاي تعادل رطوبتی و یا کمتر از آن صورت گیرد به علت کامل نبودن تماس بین خاك و الکترود شیشهاي و نیز به علت مقاومت زیاد خاك، نتایج اشتباه و غیر قابل اعتماد میباشد. از طرف دیگر بالا بودن آب به علت رقیق شدن، مقدار pH را افزایش میدهد. یک نسبت 5/2:1 بنظر میرسد که نتایجی یکنواخت بدست دهد. با افزایش غلظت املاح در خاك واکنش سوسپانسیون خاك کاهش مییابد و این موضوع به این دلیل است که عدهاي از محققین ترجیح میدهند که pH را در محلول یک نرمال KCL یا محلول کلرور کلسیم 0/01 مولار اندازهگیري کنند زیرا نتایج آنها خیلی کم تحت تاثیر غلظت املاح قرار میگیرد. واکنش آب مقطر حدود 5/5 است؛ دلیل آن انحلال Co2 در آب و تولید اسید H2CO3 بوده که سبب کاهش واکنش آن میگردد.

9-2- -وسایل و مواد مورد نیاز

بسته به روش آزمایش متفاوت است؛ در این آزمایش؛ کاغذهاي معرف در محدودههاي کم و زیاد، بشر 50 میلیلیتري، دستگاه پهاش سنج (pH متر)، بهم زن شیشهاي، پیست، آب مقطر، دماسنج و محلولهاي معرف، محلول CaCl2 0/1 مولار و KCL 0/1 مولار یا 0/1 KCL.نرمال

9-2-2-طرز تهیه ي معرفها در آزمایشگاه 

معمولاً محلولهاي استاندارد تامپون را مستقیم از شرکتهاي تولید داروهاي شیمیایی تهیه میکنند. در آزمایشگاه میتوان به کمک املاح، تامپونها یا بافرهاي متعدد تهیه کرد.
تهیهي تامپون با 4=pH
مقداري از پودر فتالات پتاسیم (C8H4OK2)را مدت دو ساعت درون آون 110 درجهي سانتیگراد خشک و پس از خشک کردن در سیکاتور حاوي مادهي جاذب رطوبت، با ترازوي دقیق مقدار 21/10 گرم آنرا در کمی آب مقطرِ دو بار تقطیر حل میکنیم. براي ضد عفونی و عدم رشد قارچ، یک میلیلیتر کلرو فرم یا یک دانه کوچک کریستال تیمول به آن اضافه میکنند و حجم آن را به یک لیتر میرسانند.  تهیهي محلول با 8.6=pH در دماي 25 درجهي سانتیگراد مقدار 44/3 گرم KH2PO4 و 55/3 گرم Na2HPO4) که قبلاً به مدت 2 ساعت در آون 110 درجه خشک و در دسیکاتور حاوي مادهي جاذب رطوبت سرد شده باشد) با ترازوي دقیق وزن کرده در یک بالن ژوژه یک لیتري به حجم میرسانیم. براي جلوگیري از کپک زدگی میتوان از کمی کلروفرم یا تیمول استفاده کرد. پهاش این محلول در 10 درجهي سانتیگراد برابر 8/6 میشود.

9-3-روش کار

الکترودهاي مورد نیاز را در آب مقطر غوطهور میکنیم (چون اگر الکترود خشک یا نو باشد باید ابتدا به مدت 30 دقیقه در آب مقطرغوطه ور شود). هر گروه 4 بشر 50 یا 100 میلی لیتري برداشته و براساس جدول زیر درون آنها محلولهاي مورد نظر تهیه گردد. خاك مورد آزمایش باید خشک و از الک 2 میلیمتر عبور داده شده باشد.

شرهاي شمارهي 1 و 2 را به مدت 30 ثانیه تا 1 دقیقه با بهم زن شیشهاي کاملاً بهم میزنیم سپس 20 دقیقه میگذاریم تا ثابت بوده و به تعادل برسد. پس از این مرحله با دستگاهی که قبلاً کالیبره شده، واکنش را قرائت کرده و یادداشت میکنیم. بشرهاي شمارهي 3 و 4 را پس از گذشت هر 5 دقیقه با بهم زن شیشهاي به مدت 10 ثانیه کاملاً بهم میزنیم و این عمل را 6 بار تکرار میکنیم. سپس 5 دقیقه میگذاریم تا ثابت بوده و به تعادل برسد. پس از این مرحله با دستگاهی که قبلاً کالیبره شده، واکنش را قرائت کرده و یادداشت میکنیم. عدد بدست آمده از بشر شمارهي 3 نشانگر واکنش فعال خاك و عدد بدست آمده از بشر شمارهي 4 نشانگر واکنش کل خاك است. از نظر رشد گیاه و سایر پارامترهاي موثر در امر کشاورزي، واکنش بخش فعال خاك اهمیت بسزائی دارد و مهمتر از سایر واکنشهاي تعیین شده در این آزمایش است.

9-3-1- کالبراسیون pH متر

براي اندازهگیري pH باید دستگاه استاندارد شود. هر دستگاه روش خاص خود را دارد که در راهنماي آن آمده است. معمولاً براي اینکار بسته به محدودهي کاري از بافرهایی با pH هاي 4 و7 ،7و9 یا 4 و9 استفاده میکنیم که محلولهاي استاندارد همراه دستگاه میباشد ولی اگر نیاز بود میتوان بافرها را در آزمایشگاه تهیه نمود (بخش 1-2-9 .(مثلا اگر pH هاي خاکهاي ما، بین 4 تا 7 باشد از محلولهاي بافر 4 و7 استفاده میکنیم. (البته برخی دستگاهها با یک بافر نیز تنظیم میشوند). بدین صورت که؛ دماي بافر 7 را با دماسنج قرائت مینماییم. الکترود دستگاه را در بافر 7 قرار میدهیم. + اگر دماي سوسپانسیون بیشتر از 25 درجهي سانتیگراد باشد، به دلیل افزایش فعالیت H و تعداد آن دستگاه عدد کوچکتري را نشان میدهد. عکس این قضیه در حالتی که دما کمتر از 25 درجهي سانتیگراد باشد صادق است. جهت تنظیم دما، دستگاه را در وضعیت تنظیم دما قرار داده و دماي قرائت شده را به دستگاه میدهیم. دستگاه را در وضعیت تنظیم pH قرار میدهیم و صبر میکنیم تا عدد ثابت شود. اگر دستگاه عدد 7 را نشان ندهد با پیچ (Cal1 ( Calib آنرا روي 7 تنظیم مینماییم. آنگاه الکترود را به آرامی خارج کرده و با آب مقطر شستشو میدهیم و سپس الکترود را با کاغذ خشک کن به آرامی خشک میکنیم (اگر این کار انجام نشود، محلول بعدي آلوده میشود و خطا ایجاد میگردد) و سپس الکترود را در محلول 4 قرار داده و صبر مینماییم تا ثابت شود، اگر 4 نبود با پیچ (Cal2 (Slope آنرا تنظیم مینماییم. این مراحل را دو یا سه بار تکرار میکنیم تا عدد را صحیح بخواند. پس از هر مرحله باید الکترود را با آب مقطر شستشو داده و خشک نماییم.

ا فشردن دکمهي Power دستگاه را روشن میکنیم. دماي سوسپانسیون را با دماسنج اندازه میگیریم. با زدن دکمهي Mode دستگاه را به حالت دما میبریم و با فشار دادن دکمهي Temperature دماي دستگاه را به دماي مورد نظر میرسانیم. پس از تنظیم دما با فشردن مجدد دکمهي Mode دستگاه را به حالت تعیین ph میبریم. الکترود دستگاه را وارد تامپون اول (با ph 7 )نموده و و با فشردن دکمهي Calibration واکنش دستگاه را به واکنش تامپون میبریم. الکترود را از دستگاه خارج نموده و کاملاً با آب مقطر شسته و خشک میکنیم. سپس تامپون 4 را آورده، الکترود را در آن فرو میبریم و با فشردن دکمهي Slope واکنش نشان داده توسط دستگاه را به واکنش تامپون میرسانیم.

منبع :

دانشگاه پیام نور، دانشکدهی علوم کشاورزی، گروه اب و خاک

جهت خرید انواع خاک مناسب برای بستر های کشاورزی و نیز خاک های مناسب گیاهان زینتی به صورت بسته بندی به بستر عرضه خاک و مشتقات وارد شوید . بستر خاک و مشتقات

جهت تماشای ویدئوی آموزشی رایگان وارد بستر مرکز آموزش شوید . بستر مرکز آموزش ویدئویی