Настоящий стандарт устанавливает методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки из засоленных почв с целью оценки общей концентрации солей при проведении почвенного, агрохимического и мелиоративного обследования угодий, контроля за состоянием солевого режима почв, а также при других исследовательских и изыскательских работах.

Суммарная относительная погрешность составляет:

7,5% - при определении удельной электрической проводимости до 0,3 мСм/см; 5% - св. 0,3 мСм/см;

20% - при массовой доле плотного остатка св. 0,1 до 0,3%; 7,5% - св. 0,3% до 1%; 5% - св. 1%.

При измерении pH суммарная погрешность метода составляет 0,1 единицы pH.

Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при отношении почвы к воде 1:5 и определении удельной электрической проводимости водной вытяжки с помощью кондуктометра и pH с помощью pH-метра. При отсутствии кондуктометра определяют плотный остаток вытяжки.

1.1. Пробы почвы доводят до воздушно-сухого состояния, измельчают, пропускают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 - 2 мм и хранят в коробках или пакетах.

Пробу на анализ из коробки отбирают шпателем или ложкой, предварительно перемешав почву на всю глубину коробки. Из пакетов почву высыпают на ровную поверхность, тщательно перемешивают и распределяют слоем толщиной не более 1 см. Пробу на анализ отбирают не менее чем из пяти мест. Масса пробы - 30 г.

2.1. Для проведения анализа применяют:

кондуктометр с диапазоном измерений 0,01 - 100 мСм/см и погрешностью измерений не более 5%;

весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г по ГОСТ 24104-2001 <*>;

--------------------------------

<*> На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008.

взбалтыватель с возвратно-поступательным движением с частотой колебаний 75 мин^-1 или ротатор с оборотом на 360°, или пропеллерную мешалку с частотой вращения лопастей 700 мин^-1 для перемешивания почвы с водой;

весы квадрантные с устройством пропорционального дозирования ВКПД-40г с погрешностью взвешивания не более 2%;

pH-метр или иономер с погрешностью измерений не более 0,05 pH;

электрод стеклянный для определения активности ионов водорода;

электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792-72 или аналогичный;

дозаторы с погрешностью дозирования не более 2% или цилиндры 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74;

кассеты десятипозиционные с емкостями вместимостью 200 см³ или колбы конические вместимостью 250 см³ по ГОСТ 25336-82;

установки фильтровальные десятипозиционные или воронки стеклянные по ГОСТ 25336-82;

посуду мерную лабораторную стеклянную по ГОСТ 1770-74;

пипетки 2-го класса точности по НТД;

стаканы химические вместимостью 50 см³ по ГОСТ 25336-82;

чашки фарфоровые диаметром 7 см;

термометр лабораторный с диапазоном измерений 15 - 30 °C и ценой делений 1°;

термостат с автоматической регулировкой, обеспечивающий температуру нагревания 105 °C;

баню водяную;

бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026-76;

калий хлористый по ГОСТ 4234-77, х.ч.;

стандарт-титры для приготовления образцовых буферных растворов 2-го разряда по ГОСТ 8.135-2004;

воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72 с удельной электрической проводимостью не более 5·10^-6 См/см.

3.1. Приготовление раствора хлористого калия концентрации c (KCl) = 0,01 моль/дм³ (0,01 н.)

0,746 г хлористого калия, прокаленного до постоянной массы при температуре 500 °C, взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и растворяют в дистиллированной воде, доводя объем до метки. Приготовленный раствор тщательно перемешивают.

Датчик кондуктометра погружают в раствор хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм³ и определяют электрическую проводимость.

Константу датчика (X), см^-1, вычисляют по формуле

где 1,411 - удельная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм³ при 25 °C, мСм/см;

a - измеренная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм³, мСм;

k - коэффициент поправки для приведения электрической проводимости, измеренной при данной температуре, к 25 °C.

Если прибор имеет температурный компенсатор, k = 1. При отсутствии температурного компенсатора определяют температуру раствора хлористого калия с помощью лабораторного термометра и находят значение коэффициента по таблице.

Пробы почвы массой 30 г, взвешенные с погрешностью не более 0,1 г, помещают в емкости, установленные в десятипозиционные кассеты или в конические колбы. К пробам приливают дозатором или цилиндром по 150 см³ дистиллированной воды. Почву с водой перемешивают в течение 3 мин на взбалтывателе, ротаторе или с помощью пропеллерной мешалки и оставляют на 5 мин для отстаивания.

При использовании весов пропорционального дозирования экстрагента допускается отбор пробы массой 25 - 30 г.

Допускается пропорциональное изменение массы пробы почвы и объема дистиллированной воды при сохранении отношения между ними 1:5 и при погрешности дозирования не более 2%.

После 5-минутного отстаивания в суспензию погружают датчик кондуктометра и определяют электрическую проводимость. После каждого определения датчик тщательно промывают дистиллированной водой.

Если прибор не имеет автоматического температурного компенсатора, определяют температуру анализируемых вытяжек или дистиллированной воды, находящейся в тех же условиях. При отсутствии кондуктометра определяют плотный остаток вытяжки.

Часть почвенной суспензии, полученной по п. 4.1, объемом 15 - 20 см³ сливают в химический стакан вместимостью 50 см³ и используют для измерения pH.

Настройку pH-метра проводят по трем буферным растворам с pH 4,01, 6,86 и 9,18, приготовленным из стандарт-титров. Показания прибора считывают не ранее чем через 1,5 мин после погружения электродов в измеряемую среду, после прекращения дрейфа измерительного прибора. Во время работы настройку прибора периодически проверяют по буферному раствору с pH 6,86.

В воронки помещают двойные складчатые фильтры. Край фильтра должен быть расположен на 0,5 - 1 см ниже края воронки. В начале фильтрования необходимо перенести на фильтр возможно большее количество почвы. Струю суспензии направляют на боковую стенку воронки, чтобы не порвать фильтр. Первую порцию фильтрата объемом до 10 см³ отбрасывают и только затем начинают собирать фильтрат в чистый сухой приемник. Мутные фильтраты перефильтровывают.

Если почва имеет щелочную реакцию и содержит мало растворимых солей, для ускорения фильтрования и получения прозрачного фильтрата используют целлюлозную массу. Для ее приготовления фильтровальную бумагу измельчают, помещают в термостойкий стеклянный или фарфоровый стакан и наливают дистиллированную воду в таком объеме, чтобы бумагу можно было перемешивать стеклянной палочкой. Стакан с размокшей бумагой кипятят при постоянном помешивании до получения однородной массы. Горячей целлюлозной массой запаривают двойные фильтры, вложенные в воронки. После того как стечет вода, фильтры высушивают в термостате при температуре 50 °C или на воздухе и используют для фильтрования.

По окончании фильтрования фильтраты тщательно перемешивают круговыми движениями и используют для определения катионно-анионного состава водной вытяжки. Анализ начинают с определения ионов карбоната и бикарбоната.

Отбирают дозатором или пипеткой 25 см³ фильтрата, помещают в высушенную и взвешенную с погрешностью не более 0,001 г фарфоровую чашку и ставят на водяную баню для выпаривания фильтрата. По окончании выпаривания чашку помещают в термостат, выдерживают в нем в течение 3 ч при температуре 105 °C, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.

5.1. За результат анализа принимают значение единичного определения.

Удельную электрическую проводимость анализируемой вытяжки (X), мСм/см, вычисляют по формуле

где a - измеренная электрическая проводимость вытяжки, мСм;

C - константа кондуктометрической ячейки (датчика), см^-1;

k - коэффициент температурной поправки для приведения электрической проводимости, измеренной при данной температуре, к 25 °C, найденный по таблице.

Массовую долю плотного остатка водной вытяжки в анализируемой почве (X₁₀) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса чашки с остатком, г;

m₁ - масса пустой чашки, г;

500 - коэффициент пересчета в проценты;

25 - объем пробы вытяжки, см³.

5.2. Допускаемые относительные отклонения при доверительной вероятности P = 0,95 от среднеарифметического результатов повторных анализов при выборочном статистическом контроле составляют:

11% - при определении удельной электрической проводимости до 0,3 мСм/см; 7% - св. 0,3 мСм/см;

30% - при массовой доле плотного остатка св. 0,1 до 0,3%; 10% - св. 0,3 до 1,0%; 7% - св. 1,0%;

0,2 единицы pH - при измерении pH.

5.3. При полном анализе катионно-анионного состава водной вытяжки точность результатов оценивают по близости сумм количеств эквивалентов катионов и анионов, а также по воспроизводимости суммы катионов, суммы анионов и общей суммы ионов при повторных анализах.

Допускаемые отклонения (X), ммоль в 100 г почвы, при доверительной вероятности P = 0,95 от среднеарифметического суммы катионов, суммы анионов или общей суммы ионов в почве при повторных анализах, а также допускаемую разность сумм катионов и анионов вычисляют по формуле

где - допускаемое отклонение от среднеарифметического при повторных анализах для i-го иона, моль в 100 г почвы.

Если допускаемое отклонение нормировано в относительных процентах, его абсолютное значение () вычисляют по формуле

где - количество вещества эквивалента i-го иона в почве, ммоль в 100 г;

- допускаемое отклонение при определении i-го иона в соответствии с методом его определения, %;

100 - коэффициент пересчета процентов в сотые доли.

5.4. Количественное соотношение между значением удельной электрической проводимости и содержанием водорастворимых солей в почве устанавливают для различных типов засоления по результатам анализа водной вытяжки не менее 20 почвенных проб данного типа засоления.