Đề tài Phân tích đất cây trồng

ơng thực thực phẩm, đất cịn là nơi tiếp nhận một lượng lớn các chất gây ơ nhiễm. Một số chất được con người đưa vào đất như phân bĩn, hố chất bảo vệ thực vật…cũng gĩp phần làm ơ nhiễm mơi trường đất, khơng khí và nước. Cĩ thể nĩi rằng: đất là vật thể thiên nhiên được tạo thành nhờ sự kết hợp của sáu yếu tố là đá, sinh vật (gồm động vật và thực vật), khí hậu, địa hình, thời gian và con người. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng khi cĩ lồi người, thì con người là yếu tố đặc biệt quan trọng tác động đến sự hình thành và thối hố của đất. Đất là một hệ mở, hệ này thường xuyên trao đổi chất và năng lượng với khí quyển, thuỷ quyển và sinh quyển. Trên quan điểm sinh thái học và mơi trường, cĩ thể xem đất là một cơ thể sống, vì trong nĩ cĩ nhiều sinh vật khác như: vi khuẩn, nấm, tảo, thực vật, động vật. Do đĩ, đất cũng tuân thủ các quy luật sống: phát sinh, phát triển, thối hố và già cõi. PHẦN HAI: PHÂN TÍCH ĐẤT I. Chuẩn bị mẫu - Địa chỉ lấy mẫu: Mẫu đất ruộng bỏ hoang _ Vĩnh Hải _ Nha Trang. - Phương pháp lấy mẫu (lấy mẫu hỗn hợp đại diện): lấy nhiều điểm trên một đám ruộng, thơng thường chỉ lấy 5 điểm trên đám ruộng, rồi trộn đều lại và lấy một lượng cần thiết về phân tích. .. 2 . 1 . . 4 5 3 . . Hình 1: Phân bố các điểm lấy mẫu. - Loại trừ cá biệt khơng điển hình: lấy ở những chỗ tránh phân bĩn hoặc vơi tụ lại, tránh lấy sỏi đá hoặc rễ cây lẫn vào. Nếu tồn khối kém đồng nhất thì phải phân nhỏ ra. Ví dụ tồn khu ruộng cĩ đất cao, đất trũng, cĩ thành phần cơ giới khác nhau, trong trường hợp này phải phân nhỏ ra nhiều ơ, mỗi ơ phải đồng đều về địa hình, tính chất đất và mỗi ơ lấy một mẫu đại diện để phân tích. 1 4 2 3 - Trộn càng đều thì càng dễ lấy mẫu điển hình: đất khi lấy tại nhiều điểm cần băm nhỏ và trộn đều để lấy mẫu đại diện điển hình. Sau đĩ dùng quy tắc chia bốn lấy một nửa. Hình 2: Quy tắc chia bốn lấy một nửa (1) và (3) lấy, (2) và (4) bỏ. - Phơi khơ: đất lấy về băm nhỏ (cỡ 1 - 1.5 cm) nhặt rễ rải đều trên khay men hoặc giấy dầu, phơi khơ trong nhà. Nhà phơi đất phải thống giĩ, khơng cĩ hố chất nhất là những chất dễ bay hơi. Khơng nên phơi ngồi nắng hoặc cho vào tủ sấy. Thường phơi trong khơng khí vài ngày là khơ và cĩ thể giã được. Tốc độ khơ tuỳ thuộc vào từng loại đất, nhiệt độ khơng khí, đất cát chĩng khơ, đất sét lâu khơ. - Nghiền và rây: đất cho vào cối trước khi giã phải nhặt kỹ sạn, gạch, rễ cây, rây qua rây 1mm. Phải giã và rây hết số đất đĩ, khơng được bỏ phần cịn lại trên rây. Cho mẫu đất đĩ vào hộp giấy bằng bìa cứng hoặc vào bình thuỷ tinh kèm theo phiếu ghi mẫu. Riêng đất để phân tích mùn, đạm phải nghiền nhỏ hơn và nhặt sạch rễ. Lấy trong số đất đã rây ra độ 20g, dùng kính lúp nhặt sạch rễ cây và tiếp tục giã nhỏ và rây hết qua rây 0.25mm. Sau đĩ dùng đũa thuỷ tinh xát nĩng bằng miếng dạ và rà trên lớp đất rãi mỏng để hút hết rễ cây. Lượng đất nghiền nhỏ này dùng riêng phân tích mùn và đạm, gĩi bằng giấy dầu và bỏ chung vào hộp đất. II. Nội dung phân tích Đất sau khi phơi khơ, đập nhỏ rồi rây qua rây 2mm. Phần đá cĩ kích thước lớn hơn 2mm được cân khối lượng rồi đổ đi (khơng thể phân tích thành phần của đất). Lượng đất được nghiền nhỏ bằng chày và cối nghiền lớn rồi rây qua rây 1mm sau đĩ cho vào các bịch đã chuẩn bị sẵn cĩ ghi tên gián nhãn. 1. Xác định độ pH (độ chua của đất) ( pH H2O) 1.1 Nguyên lý và lý thuyết chung pH là đại lượng biểu thị hoạt động H+ trong mơi trường đất. Đây là chỉ tiêu đơn giản đầu tiên về độ chua thường được xác định nhất, nĩ cĩ ý nghĩa rất lớn trong việc đánh giá tính chất của đất. Đa số đất Việt Nam là đất chua. Độ pH phản ánh mức độ rửa trơi các cation kiềm và kiềm thổ cũng như mức độ tích tụ các cation sắt, nhơm trong đất. - Cĩ 3 loại pH thường xác định: · pH nước là pH đo tác động của đất và nước. · pH muối trung tính là pH đo tác động đất và muối trung tính. Ví dụ: pHKCl, pHNaF là pH đo tác động của đất với NaF 1 M là một loại muối thuỷ phân cĩ mơi trường kiềm. · Đối với đất chua pH nước > pHKCl và tác động NaF do phản ứng tạo phức của Al3+ với F- tạo thành OH do đĩ làm tăng mạnh độ pH. Mức độ tăng pH khi tác động với NaF so với pHKCl phản ánh mức độ cĩ mặt của Al3+. Phép đo thơng dụng và tiêu chuẩn hiện nay là phép đo điện thế, sử dụng pH met điện cực thuỷ tinh. 1.2 Thiết bị - pH mét điện cực thuỷ tinh. - Máy lắc. - Đồng hồ bấm giây. 1.3 Thuốc thử - Các dung dịch đệm pH tiêu chuẩn: 4.01; 6.86; 9.18. - Các dung dịch trao đổi: KCl 1 M. - Nước cất cĩ độ dẫn điện riêng khơng lớn hơn 0.2 ms/m và pH = 5.6 - 6.6 ở 250C. 1.4 Thực hành Xác định pH của mẫu đất ruộng Vĩnh Hải – Nha Trang. - Cân 10g đất mịn khơ khơng khí cho vào trong bình nhựa dung tích 100ml, miệng rộng. - Thêm 50ml H2O cất ( hoặc KCl nếu đo pHKCl). Lắc bằng tay cho phân tán đất và tiếp tục lắc bằng máy 30 phút (vận tốc maximum) sau đĩ để yên trong khoảng 2 giờ (khơng quá 3 giờ). Lắc xốy lại 2 - 3 lần bằng tay cho phân tán huyền phù. Đo pH bằng pH mét điện cực thủy tinh. Vị trí bầu điện cực ở vị trí trung tâm và trung điểm độ sâu của dung dịch trong huyền phù. Đọc kết quả đo sau khi kim chỉ ổn định 30 giây (mẫu được đo 2 lần lặp lại). * Đánh giá theo thang tiêu chuẩn sau: (bảng 1). pH < 4.5 4.5 - 5 5 - 5.5 5.5 - 6 > 6 Xếp loại Rất chua Chua vừa Chua nhẹ Gần trung tính Trung tính 1.5 Kết quả pH đọc được trên máy là 2.5, đất thuộc loại rất chua. 2. Xác định tính thấm nước của đất (CMR) Cĩ nhiều phương pháp khác nhau tùy theo dụng cụ mỗi phịng thí nghiệm và cĩ thể tùy theo số lượng mẫu. Sự sai số giữa các phương pháp khơng lớn. 2.1 Chuẩn bị dụng cụ bao gồm: - Cân tồn bộ dụng cụ, ghi lại kết quả cân lần 1, (ta gọi là m1), đơn vị (g). - Cân 50g đất, cho vào phía trên tấm giấy lọc, (ta gọi là m), đơn vị (g). - Thêm H2O vào ngập đất, đầy tấm giấy lọc. Để lắng hơn 2giờ hoặc qua đêm (giai đoạn này để kiểm tra mức độ hấp thu nước cao nhất của đất). Mở đầu kẹp để nước thốt xuống erlen. Để yên khoảng 30 phút để rút nước hồn tồn và làm khơ bề mặt giấy thấm. Sau đĩ cân lại khối lượng của tồn bộ hệ thống, (ta gọi là m2), đơn vị (g). 2.2 Kết quả Cơng thức tính ra %: %CMR = [(m2 – m1)/m] *100 m1 = 53.45 m = 50 m2 = 74.45 %CMR = 38 3. Dung lượng cation trao đổi (CEC) 3.1 Nguyên lý và lý thuyết chung Dung lượng cation trao đổi (CEC) là dung lượng hấp thụ cation của phức hệ keo đất. Lượng và chất của CEC là một chỉ tiêu quan trọng về độ phì nhiêu của đất phản ánh khả năng chứa đựng và điều hồ dinh dưỡng cĩ liên quan đến phương pháp bĩn phân hợp lý. Các bước tiến hành như sau: Bão hồ đất bằng một cation, cation này phải thay thế hết các cation đất đã hấp thu và chứa đầy khả năng hấp thu của đất ( hay gọi là cation bão hồ). Rửa sạch hết những cation ngồi tầng hấp thu của đất. Đẩy tồn bộ cation bão hồ ra bằng một cation khác. Xác định số meq của cation bão hồ được đẩy ra và từ đĩ suy ra CEC của đất bằng số meq/100g đất ( hoặc Cmol/kg đất). Các lưu ý Để đảm bảo kết quả chính xác cần phải chú ý một số đặc điểm sau: Đảm bảo chiết liên tục, đúng tốc độ qui định. Khơng được để khơ mặt mẫu, khơng được gián đoạn giữa các bước (cụ thể: sau khi bão hồ cation lập tức phải rửa, sau khâu rửa lập tức phải đẩy cation bão hồ). Khơng được để lọt mẫu, khơ mẫu. Cân đồng nhất các yếu tố với tất cả các mẫu. Kĩ thuật chung của 3 bước CEC là rửa, trao đổi và thay thế cation bão hồ là như nhau, chỉ cần thực hiện được 3 yêu cầu đã nêu là đảm bảo kết quả tốt. Nhưng cần phải biết với từng loại đất khác nhau, khả năng hấp thu và trao đổi khác nhau, nên tỉ lệ đất: dung dịch và thời gian trao đổi cĩ thể khác nhau. 3.2 Phương pháp amon acetate ► Nguyên lý: amon acetate là phương pháp sử dụng dung dịch amon acetate 1M (pH = 7) là dung dịch bão hồ cation. Cation NH4+ sẽ đẩy hết các cation trong tầng cation hấp thu của đất và làm no cation tồn bộ khả năng hấp thụ của đất. Xác định NH4+ - CEC bằng phương pháp Kjendhal. * Ưu điểm của phương pháp: - Cĩ độ đệm 2 chiều cao, pH của dịch hầu như khơng thay đổi trong quá trình trao đổi cation và pha lỗng. - Ion bão hồ NH4+ là ion biểu kiến được xác định dễ dàng và chính xác bằng phương pháp Kjendhal. * Mặc dù vậy phương pháp cũng cĩ những nhược điểm như: - Đối với đất cĩ chất hữu cơ cao, những đất cĩ chứa kaolin đáng kể, halloysit hoặc những khống sét dạng 1:1 khác thì chiết rút bằng amon axetat đều đứa đến kết quả thấp hơn của dịch bari axetat hoặc bari clorua - trietanolamin. - Những loại đất cĩ chứa vecmiculit thì các cation Ca2+, Mg2+, Na+ hay H+ khơng thể đẩy ra. - Đất canxit cũng cho kết quả thấp do một ít CaCO3 hồ tan sẽ cung cấp một lượng Ca2+ đồng bão hồ amon. Ngồi ra sử dụng NH4+ làm cation bão hồ và là cation biểu thị thì việc rửa bằng nước là khơng thể được do NH4+ bị thuỷ phân tạo thành NH4OH hồ tan làm giảm CEC. Do đĩ cần rửa bằng etanol 95% hoặc 80% ( nếu nồng độ thấp NH4+ khơng rửa hết và làm tăng CEC). 3.3 Thiết bị - dụng cụ - Semi micro Kjendhal và các thiết bị đo thể tích tương ứng. - Bình 250 ml. - Phễu thuỷ tinh. - Cát acid. - Bơng thuỷ tinh. - Giấy lọc. 3.4 Hố chất - Amon axetat NH4CH3COOH (pH = 7). - Etanol 80%. - KCl hay NaCl 10%. 3.5 Thực hiện thí nghiệm Để thực hiện phần này nên làm vào buổi sáng để cĩ thời gian lọc. Mẫu thực hiện 2 lần lặp lại cùng với 1 mẫu đối chứng. - Cân 3g cát đã xử lý ( H2SO4, nung, rửa sạch), dùng tay lắc nhẹ để tạo thành lớp mịn trên bề mặt. - Cân 7g cát với 3g đất trộn đều thành 1 dãy đồng nhất, đổ thật nhẹ để tạo thành 1 lớp thứ 2 phủ trên bề mặt lớp thứ nhất. - Cân tiếp 3g cát đã xử lý, trải đều thật nhẹ, tạo thành 1 lớp phủ thứ 3. Cắt 1 mẫu giấy lọc nhỏ, vừa với đường kính của phễu, đặt lên trên bề mặt nhằm giảm áp lực nước và dung dịch cho vào. Dung dịch cho vào: · 50 ml cồn ở 80%, để lắng. · 200ml dung dịch NH4CH3COOH (pH = 7), để lắng. · 100 ml cồn 80%, để lắng. *Chú ý : Các dung dịch cho vào liên tiếp tránh để cho bề mặt giấy thấm bị khơ. Cịn dung dịch thứ 3 phải lọc qua thay thế bằng 1 bình nhựa V = 150 – 20ml mới. - Thêm nhẹ nhàng 100ml KCl ( pH < 2.5). - Lọc và lấy dung dịch lọc đựng vào các bình nhựa 150ml. Sau đĩ các thao tác được thực hiện tương tự như làm với N tổng số là chạy máy Kjeldahl, với thể tích dịch trích khi chạy là 50ml. Cuối cùng chuẩn độ bằng burette điện tử dùng HCl 0.01N 3.6 Tính kết quả CEC meq/100 g đất = (a – b) x N x V0 x 100 x K V1 x m Trong đĩ : a: số ml HCl 0.01N chuẩn độ mẫu cất. b: số ml HCl 0.01N chuẩn độ mẫu trắng. N: nồng độ đương lượng dung dịch HCl. V0: thể tích tồn bộ dung dịch rút (ml). V1: thể tích tồn bộ dung dịch trích ra để cất N (ml). m: khối lượng mẫu đất cân phân tích (g). K: hệ số chuyển đổi khối lượng mẫu khơ kiệt. Số liệu: a = 6.8 V0 = 400 CEC = 10.5 b = 4.3 K = 1.575 4. Chỉ tiêu N tổng số 4.1 Nguyên lý và lý thuyết chung Nitơ (đạm) là một trong những nguyên tố dinh dưỡng quan trọng của thực vật. Hầu hết các nitơ trong đất đều ở dạng hữu cơ (95 - 99%), chỉ một phần ở dạng vơ cơ (1 - 5%). Đa số các đất, hàm lượng nitơ trong chất mùn chiếm khoảng 5% chất mùn. Cây trồng chỉ sử dụng nitơ trong đất khi đã chuyển hố thành dạng vơ cơ (nitơ hữu cơ trong mùn---axit amin---amit---amoni nitrat). Mức độ phân giải phụ thuộc vào bản chất của dạng nitơ hữu cơ (nếu C/N càng cao, nitơ hữu cơ càng khĩ phân giải), vào nhiệt độ, độ ẩm, pH…. của đất. Nitơ tổng là một chỉ tiêu thường được phân tích để đánh giá độ phì nhiêu tiềm tàng của đất. Để phân tích người ta thường phân huỷ chất hữu cơ chuyển nitơ thành dạng amoni. Quá trình phân huỷ này cĩ rất nhiều phương pháp khác nhau: - Dùng H2SO4 đặc kết hợp với chất xúc tác. Phương pháp Kenđan (Kjendahl, 1883) dùng H2SO4 đặc đun sơi với chất xúc tác là selen hoặc CuSO4. - Dùng H2SO4 đặc kết hợp với chất oxi hố mạnh. Tiurin (1933) dùng H2SO4 đặc đun sơi với K2Cr2O7 hay CrO3. Hay cĩ thể kết hợp với KClO4 và đun sơi (Ghinbuoc, Meseriacov, 1963). Sau khi chuyển nitơ sang dạng amoni người ta dùng phương pháp chuẩn độ hoặc so màu để xác định lượng nitơ tổng số trong đất. 4.2 Xác định nitơ tổng số theo phương pháp Kenđan (Kjeldahl) 4.3 Cơng phá bằng H2SO4 đặc kết hợp với K2Cr2O4 (Tiurin) Tuỳ theo hàm lượng mùn, cân từ 0.2g đến 1.0g đất vào bình loại 250ml, cho vào đấy 2.5ml K2Cr2O7 10% hay dung dịch CrO3 25%, thêm 5ml H2SO4 đậm đặc, đậy bình bằng chiếc phễu nhỏ. Đun sơi nhẹ trên 10 phút đến xuất hiện màu xanh lục, nếu đất giàu mùn ,màu xanh lục xuất hiện ngay thì thêm 1 – 2ml dung dịch K2Cr2O7 hoặc CrO3 nữa, rồi thêm 5ml H2SO4 và đun thêm. Sau khi oxi hố xong (dung dịch cĩ màu xanh lục rõ) thì lấy ra khỏi bếp và để nguội, khác với các kiểu cơng phá dung dịch này cĩ màu. Các dung dịch sau khi cơng phá xong đều cho vào máy chưng cất đạm kjenđan để chưng amoniac và xác định chúng. 2CH3CHNH2COOH + 13 H2SO4 (NH4)2SO4 + 6CO2 + 16H2O + 12SO2 4.4 Chưng đạm bằng bình kjenđan Ở bình hứng đựng 10ml axit boric 4% và 5 giọt chỉ thị Tasirơ. Bình hứng là bình tam giác cỡ 250 – 300ml, amoniac thốt ra khi chưng bị dung dịch axit boric hấp thụ tạo thành amon borat. H3BO3 + 3NH4OH = (NH4)3BO3 + 3H2O Amon borat này sau khi chưng xong được chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 0.02N tiêu chuẩn cho đến khi màu dung dịch chuyển từ xanh lục sang tím đỏ. 2(NH4)3BO3 + 3H2SO4 = 3(NH4)3BO3 + 2H2BO3 Hàm lượng đạm được tính trực tiếp từ thể tích H2SO4 tiêu chuẩn, do đĩ đơn giản hơn phương pháp sẽ dùng H2SO4 tiêu chuẩn làm chất hấp thu và nồng độ H3BO3 khơng cần chính xác (đất vùng nhiệt đới thường cĩ % N < 0.2%). 4.5 Hố chất và dụng cụ - Dụng cụ, thiết bị,vật liệu thơng thường phịng thí nghiệm. - Hố chất giống xác định mùn khi cơng phá. - NaOH 40%. - H2SO4 0.02N tiêu chuẩn. - H3BO3 4%. - Chỉ thị Tasirơ. 4.6 Tính kết quả Hàm lượng nitơ được tính theo cơng thức sau: %N = *100 Trong đĩ: a: là ml H2SO4 tiêu chuẩn đã dùng. N: là nồng độ đương lượng của H2SO4 tiêu chuẩn. n: là số mg đất đã lấy phân tích. Số liệu: N = 0.02 a = 0.93 n = 0.2*103 5. Xác định P tổng số theo phương pháp xeruleo – molypdic 5.1 Nguyên lý và lý thuyết chung Photpho cĩ tác dụng rất quan trọng trong dinh dưỡng của thực vật, đặc biệt là đối với sự phát triển của rễ và hạt. Hàm lượng photpho trong đất giao động trong khoảng 0.1 – 0.19 % (P2O5). Trong tất cả các loại đất, hàm lượng photpho ở các tầng dưới nhỏ hơn đáng kể so với tầng trên. ► Nguyên tắc phương pháp: Photphat kết hợp với ion Mo4+ và Mo6+ thành một phức chất màu xanh lơ. Độ đậm của màu sắc tỷ lệ với hàm lượng photpho trong thực phẩm: 2(MoO2.4MoO3) + H3PO4 + 4H2O → (MoO2.4MoO3)2.H3PO4.4H2O Phức chất màu xanh l 5.2 Dụng cụ - thiết bị - hố chất - Dụng cụ thơng thường trong phịng thí nghiệm. - Quang sắc kế. - Dung dịch sunfo – molypdic để pha chế thuốc thử molypdic. - Thuốc thử sunfo molypdic A. - Thuốc thử sunfo molypdic B. 5.3 Quy trình +Chuẩn bị đường chuẩn STT 0 1 2 3 4 5 VPO43- chuẩn (ml) 0 1 2 3 4 5 Thuốc thử A 6 giọt Thuốc thử B 3 giọt Nước cất Định mức 20 ml + Mẫu thử STT 0 1 3 Dung dịch mẫu thử 5ml Thuốc thử A (ml) 6giọt Thuốc thử B (ml) 3 giọt Nước cất (ml) Định mức 20 ml 5.4 Kết quả: Ống nghiệm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 μg P 1 2 3 4 5 6 X X X A 0 0.11 0.230 0.348 0.480 0.635 0.218 0.212 0.215 + Đồ thị chuẩn: ► Dựa vào phương trình đường chuẩn ta tính ra X, đánh giá theo bảng sau: * Bảng đánh giá: (bảng 2). Đất P2O5 (%) Đất nghèo P < 0.06 Trung bình 0.06 - 0.1 Giàu P 0.1 6. Phân tích SiO2 SiO2 chiếm một tỉ lệ rất cao trong đất, đến quá nửa trọng lượng khơ của đất. Sự chênh lệch tỉ lệ SiO2 giữa các loại đất một phần là do thành phần đá mẹ phát sinh, một phần do quá trình hình thành đất. * Bảng tỉ lệ SiO2 trong một số đất trồng của ta: (bảng 3). Đất %SiO2 Phù sa sơng Thái Bình (Hải Dương) 85.9 Chiêm Trủng Hà Tây 55.4 Bạc màu (Vĩnh Phú) 90.8 Bạc màu (Hà Bắc) 92.3 Bazan (Phú Quý) 55.5 6.1  Hố chất và dụng cụ:         - Axit peclohidric HClO4 70%.          - Axit sunfuric đậm đặc.        - Axit HCl 1%.   - Chén sứ .          - Lị nung (800 – 900)0C.          - Bình định mức, dung tích 500ml.          - Cân phân tích cĩ độ chính xác 0,0001g. 6.2 Tiến hành xác định Cân chính xác 1.0000 gam mẫu đất cần phân tích đã qua kỹ thuật xử lý, vào trong bình tam giác loại 100ml, đậy bình bằng chiếc phễu con. Cho vào 5ml dung dịch axit H1SO4đậm đặc cĩ (d = 1.81), để yên khoảng 30 phút, cho lên bếp cách cát, đun cho đến khi ngừng khĩi trắng mạnh, cho vào 3-4 giọt axit pecloric (HClO4) 70% và tiếp tục đun cho cạn trắng hẳn mẫu, thỉnh thoảng cho vài pecloric 70% để tăng cường phá mẫu, thời gian khoảng 1-2 ngày. Sau khi mẫu đã đun đến trắng, bắt xuống để nguội, dùng nước cất tráng rửa phễu, dung dịch cho vào bình tam giác đĩ, sau cho nước cất đến vạch 100ml của bình tam giác, đậy kín miệng bình và ngâm trong thời gian 1 ngày. Lọc kết tủa bằng giấy lọc khơng tro, nước lọc được dùng để phân tích các thành phần khống khác như Ca, Mg, Fe, Mn… gọi là dung dịch A2. Rửa kết tủa bằng dung dịch axit HCl 1% vài lần, đồng thời kết hợp tráng sạch cuốn hết cặn trong bình định mức lên giấy lọc. Sau 3-4 lần rửa, cuối cùng kết thúc bằng rửa nước cất, tồn bộ nước rủa này đều bỏ đi. Giấy lọc cĩ kết tủa cho vào chén nung đã biết trước khối lượng, đem nung trong lị nung ở nhiệt độ 800-9000C, thời gian độ 1 giờ. Nung xong để nguội trong bình hút ẩm, rồi cân chính xác trên cân phân tích và tính kết quả theo cơng thức sau: %SiO2 = a * 100 Với a = 0.403g (khối lượng cịn lại sau khi nung). 7. Chất mùn (MO) 7.1 Nguyên lý và lý thuyết chung Sự tích luỹ chất hữu cơ ở dạng mùn trong đất là do hoạt động vi sinh vật, thực vật cũng như bĩn phân hữu cơ. Hàm lượng, thành phần mùn quyết định hình thái và tính chất lí, hố học, độ phì của đất. Trong tầng mùn chứa gần 90% nitơ ở dạng dự trữ và phần lớn các nguyên tố dinh dưỡng như P, S, nguyên tố vi lượng, là kho dự trữ chất dinh dưỡng cho cây trồng. Hiện cĩ nhiều phương pháp xác định chất hữu cơ của đất: phương pháp đốt khơ, phương pháp đốt ướt (Tiurin, Walkley & Black), phương pháp đốt mùn trong tủ sấy 1500C, thời gian 20 phút (Nikitin) và phương pháp oxi hố mùn 24 giờ ở nhiệt độ 200C (P. Anthnova). Sau đây trình bày một số phương pháp phổ biến ở Việt Nam. 7.2 Xác định chất hữu cơ theo phương pháp Tiurin ► Nguyên lí phương pháp: Chất hữu cơ của đất, dưới tác dụng của nhiệt độ, bị hỗn hợp dung dịch (K2Cr2O7 và H2SO4) (1 : 1) oxi hố: 3C + 2 K2Cr2O7 + 8H2SO4 3CO2 + 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O Lượng K2Cr2O7 cịn dư được dùng dung dịch muối khử là FeSO4 hay muối Morh (FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O) để chuẩn: K2Cr2O7 + 6FeSO4 +7H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O Chất chỉ thị cho quá trình chuẩn độ này thường dùng là axit feninl antranilic (C13H11O2N), màu chuyển từ đỏ mận sang xanh lá cây hoặc điphenylamin (C12H11N), màu sẽ chuyển từ màu lam tím sang xanh lá cây. Trong quá trình chuẩn độ, Fe3+ tạo thành cĩ thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển hố màu cũa chất chỉ thị, vì vậy trước khi chuẩn độ cĩ thể cho thêm một lượng nhỏ H3PO4 hoặc muối chứa ion F- để tạo phức khơng màu với Fe3+. 7.3 Hố chất và dụng cụ - Các dụng cụ cơ bản của phịng thí nghiệm. - K2Cr2O7 0.4N trong H2SO4 tỉ lệ (1:1). - Dung dịch muối Mo 0.2N - Chỉ thị axit feninl antranilic C13H11O2N. 7.4 Trình tự phân tích: Đất để phân tích mùn được chuẩn bị cẩn thận: Dùng cân phân tích cân lấy khoảng 0.8 g đã rây qua rây 1mm (tùy theo dạng đất mà lượng đất lấy khác nhau: Đất trắng = ít mùn: khối lượng đất > 1g, và ngược lại đất đen < 1g ). ► Quy trình Mẫu sau khi đã chuẩn bị xong, cân chính xác 0.8g đất cho vào bình tam giác 100ml. Rồi cho vào bình tam giác đĩ từ từ 10ml dung dịch K2Cr2O7 0.4N. Cấm dùng pipet để hút dung dịch này vì nĩ cĩ nồng độ cao rất nguy hiểm. Lắc trịn nhẹ, tránh đất bám lên thành bình, đậy bình bằng chiếc phễu con, đem đun trên bếp cách cát cho dung dịch sơi đúng 5 phút (phải sơi nhẹ ở nhiệt độ (140 – 1800C), nếu nhiệt độ cao quá crơmic sẽ bị phân huỷ. Sau đĩ lấy ra để nguội, dùng 10 - 20ml nước cất tia vào cổ và thành bình để rửa bicrơmat bám vào, sau đĩ định mức dung dịch tới thể tích 200ml, rồi dùng giấy lọc khơng tro để lọc dung dịch. Hút chính xác 10ml dung dịch trên vào bình tam giác, cho 4 giọt feninl antranilic 0.2% vào và chuẩn độ bằng dung dịch muối Morh 0.2N tiêu chuẩn đến khi dung dịch chuyển từ màu tím mận sang xanh lá cây. Đồng thời mỗi đợt phân tích sẽ làm một thí nghiệm trắng chuẩn độ như trên, nghĩa là cân 0.8g đất nung (đất mùn bị đốt hết) vào bình tam giác, cho vào đúng 10ml dung dịch K2Cr2O7 0.4N tiếp tục đun và chuẩn độ như trên. 7.5 Tính kết quả %Mùn = ( 10 x N1) x (b x N2) x 5.17 x 100 n Trong đĩ: N1: nồng độ đương lượng của K2Cr2O7 (đã lấy vào bình 10ml). N2: nồng độ đương lượng của dung dịch muối Morh. n: lượng mẫu đất lấy phân tích (mg). B: số ml dung dịch muối Morh đã dùng để chuẩn độ K2Cr2O7 cịn thừa. 5.17: là mili đương lượng gam của mùn. Chú ý: đất chứa nhiều clorua cũng ảnh hưởng đến kết quả phân tích vì cĩ một phần Cr2O72- tiêu tốn cho sự oxi hố Cl-. Cr2O72- +6 Cl- + 14H+ 2Cr3+ + 3 Cl2 + 7 H2O Số liệu: n = 1.322g b = 0.85ml %Mùn = 1.5 8. Xác định axit humic theo phưong pháp Tiurin Axit humic, axit hữu cơ: là sản phẩm của sự phân huỷ các vật thể hữu cơ thành phần khơng xác định. Trong phân tử axit humic cĩ nhân benzen và dị vịng, nhĩm OH phenol và nitơ cĩ trong than bùn khoảng (60%), trong than nâu (20 – 40%), trong đất (10%) dùng làm chất kích thích sinh trưởng, sản xuất phức hợp vơ cơ hữu cơ. 8.1 Hố chất và dụng cụ - Dụng cụ thơng thường trong phịng thí nghiệm. - Hỗn hợp pirophotphat natri và NaOH cĩ pH = 13. - Dung dịch H2SO4 1N; 0.02N. - Dung dịch NaOH 0.05N. - Dung dịch muối Mo 0.2N. - Dung dịch K2Cr2O7 4N. 8.2 Quy trình Cân 1 – 3g đất đã qua xử lý kỹ thuật vào bình tam giác cỡ 200ml. Rĩt vào đấy 100ml hỗn hợp pirophotphat natri và NaOH, dung dịch hỗn hợp cĩ pH = 13. Dùng nút cao su đậy kín, lắc đều và để qua một đêm, sau đĩ đem đi li tâm cho dung dịch được trong hơn và sau đĩ lọc bằng giấy lọc băng xanh, nếu đục thì rĩt lên phễu lọc lại. Dùng pipet lấy chính xác 25ml dung dịch lọc cho vào cốc loại 100 – 150 ml và kết tủa axit humic bằng dung dịch axit H2SO4 1N, cho từng giọt khuấy đều, thơng thường dùng 5 – 8ml axit H2SO4 1N, sự kết tủa coi là hồn tồn và ổn định ở pH = 1. Đặt cốc lên bếp điện khoảng 1 – 2 giờ đồng hồ, đun nĩng (khơng đun sơi) để xúc tác keo tụ axit humic. Đem lọc kết tủa bằng giấy lọc băng xanh, lọc theo lối gạn lên phễu, tráng cốc và rửa kết tủa 2 – 3 lần bằng dung dịch H2SO4 0,02N, nước lọc, nước rửa bỏ đi. Hồ tan kết tủa bằng dung dịch NaOH 0.05N nĩng (nĩng thì kết tủa dễ tan nhanh), dung dịch lọc hứng vào bình định mức cỡ 100ml. Tráng cốc bằng dung dịch NaOH 0.05N 2 – 3 lần và rĩt lên phễu, dung dịch chảy xuống hồn tồn trong, quá trình hồ tan coi như kết thúc ở đây để nguội rồi thêm nước cất đến vạch 100ml. Hút chính xác 10 – 25ml dung dịch vừa định mức cho vào bình nĩn loại 250ml, cho vào 5ml dung dịch K2Cr2O7 4N, đem nung trên bếp cách cát ở nhiệt độ 140 – 1800C (nếu nhiệt độ cao quá crơmic bị phân huỷ cĩ màu xanh là sai), sau để nguội, thêm nước cất và đem đi chuẩn độ bằng dung dịch muối Mo 0.2N tiêu chuẩn bằng phương pháp Tiurin, chuẩn cho đến khi dung dịch xuất hiện màu xanh lá cây là được, kết thúc phép chuẩn độ tại đây. 8.3 Tính kết quả: tính tốn giống tính hàm lượng mùn bằng phương pháp Tiurin. 9. Xác định hàm lượng canxi oxit và magiê oxit theo phương pháp phức chất Theo Vinơgradơva (1950) thì trong đất trung bình hàm lượng Ca là 1.37% và Mg là 0.6% (hàm lượng trung bình của vỏ quả đất lớn hơn nhiều Ca là 3.6%, Mg là 2.1%. Nhu cầu của cây đối với Ca và Mg khơng cao bằng Kali, đa số đất cĩ thể thoả mãn nhu cầu của Ca, song Mg cĩ thể thiếu do bị rửa trơi. Bảng hàm lượng CaO trong một số đất ở ta: (bảng 4) Đất %CaO Phù sa sơng Hồng (Gia Lâm) 0.53 Phù sa sơng Thái Bình (Hải Dương) 0.09 Chua mặn (Hải Phịng) 0.07 Bạc màu (Vĩnh Phú) 0.04 Phù sa sơng Mã (Thanh Hố) 0.12 9.1 Nguyên tắc: + xác định CaO Dựa trên cơ sở của phương pháp chuẩn độ phức chất, người ta dùng dung dịch Trilon B tiêu chuẩn để chuẩn trực tiếp xuống dung dịch mẫu, phản ứng thực hiện trong mơi trường pH = 12, nhận biết điểm tương đương bằng chỉ thị murexit, khi dư một giọt Trilon B tiêu chuẩn thì dung dịch đổi màu từ đỏ nho sang tím hoa cà. + Xác định MgO: Chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê trong mẫu bằng dung dịch Trilon B tiêu chuẩn theo chỉ thị eriocrơm T đen (ETOO) ở pH = (8 – 10). Xác định hàm lượng magiê ơxyt theo hiệu số thể tích Trilon B tiêu thụ khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê ở pH = (8 – 10) và khi chuẩn độ riêng canxi ở (pH =12). +Phương trình phản ứng: Ca2+ + H2Y2- + 2OH- = CaY2- + 2H2O Mg2+ + H2Y2- + 2OH- = MgY2- + 2H2O CaH2Ind- + H2Y2- + OH- = CaY2- + H3Ind2- + 2H2O MgInd- + H2Y2- + OH- = MgY2- + H2Ind2- + 2H2O 9.2  Hố chất và dụng cụ     - Cân phân tích độ chính xác 0.0001g. - Bình nĩn 200-250 ml. - Buret, pipet.   - Giấy đo pH.        - Chỉ thị murexit hoặc fluoresxon chuẩn bị theo TCVN 4374-86. - Natri hidroxit, dung dịch 2N. - Amoni clorua(NH4Cl) tinh thể. - Amoni hydroxyt (NH4OH) đậm đặc, d = 0.88 (25%). - Chỉ thị Eriocrơm T đen(ETOO), dung dịch 0.1%. - Dung dịch đệm pH = (8 – 10). - Trilon B 0.05N. - Bếp điện.      - Pipet dung tích 50ml và 100ml.        - Cốc thuỷ tinh dung tích 250ml. 9.3  Tiến hành xác định CaO        Dùng pipet hút 100ml dung dịch A2 ( phần xác định SiO2 ) cho vào cốc dung tích 250ml, thêm vài giọt hydro peoxit 30%, đun sơi dung dịch, sau để nguội, dùng amoni hydroxit dung dịch 25% trung hồ đến xuất hiện kết tủa. Cho dư dung dịch amoni 5 giọt nữa đun nĩng nhẹ để đuổi amoniac (dùng giấy đo pH để thử). Lọc và rửa kết tủa, nước lọc chứa vào bình định mức dung tích 250ml được dung dịch B. Dùng pipet hút 10 - 25ml dung dịch B cho vào cốc dung tích 250ml, dùng natri hydroxit dung dịch 2N điều chỉnh mơi trường pH = 12 (đo bằng giấy đo pH) cho vài giọt chỉ thị murexit hoặc fluoresxon, dung dịch cĩ màu đỏ. Dùng dung dịch Trilon B 0.05N chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu tím hoa cà.      Tiến hành xác định song song một mẫu trắng. +  Cách tính kết quả.        Hàm lượng canxi oxit được tính bằng phần trăm theo cơng thức: %CaO = 0.0280 (V1 - V2) . N . (Hspl) .100   m   Trong đĩ:          0.0280: mili đương lượng canxi oxit.           V1:  thể tích dung dịch trilon B dùng để chuẩn độ mẫu, ml.           V2:  thể tích dung dịch trilon B dùng để chuẩn độ mẫu trắng, ml.          V:  nồng độ phân tử dung dịch Trilon B.   m:  lượng mẫu lấy phân tích, g.   Hspl: hệ số pha lỗng. Số liệu: V1 = 3.6ml V2 = 3.49ml %CaO = 0.2 9.4 Xác định hàm lượng magiê ơxyt (MgO)  Lấy 10 - 25ml dung dịch A2 (mục A.2) cho vào cốc dung tích 250ml, thêm tiếp vào cốc 10ml dung dịch đệm pH = (8 - 10), 2ml KCN 5%, 2ml dung dịch hydroxylamin và 2 - 3 giọt chỉ thị eriocrom T đen 0.1%. Chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê bằng dung dịch Trilon B 0.05 N đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang màu xanh nước biển. Ghi thể tích dung dịch Trilon B tiêu tốn (V2). Làm song song một thí nghiệm trắng để hiệu chỉnh tổng lượng canxi và magiê cĩ trong các thuốc thử. Ghi thể tích dung dịch Trilon B tiêu thụ (V0). + Tính kết quả Hàm lượng magiê ơxit tính bằng phần trăm theo cơng thức: %MgO = 0.0201 (V1 - (V2 +V0)) . N . (Hspl) . 100   m Trong đĩ: V2: là thể tích dung dịch tiêu chuẩn Trilon B 0.05 N tiêu thụ khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê trong dung dịch mẫu, tính bằng ml theo chỉ thị ETOO V02: là thể tích dung dịch tiêu chuẩn Trilon B 0.05 N tiêu tốn khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê trong mẫu trắng, tính bằng ml. V1: là thể tích dung dịch tiêu chuẩn Trilon B 0.05 N tiêu tốn khi chuẩn độ riêng lượng canxi trong dung dịch mẫu, tính bằng ml theo chỉ thị murexit V0: là thể tích dung dịch tiêu chuẩn Trilon B 0.05 N tiêu tốn khi chuẩn độ riêng lượng magiê trong mẫu trắng, tính bằng ml. m: là lượng mẫu lấy để xác định magiê oxit, tính bằng gam. 0.0201 là mili đương lượng gam magiê oxit. Hspl: hệ số pha lỗng. Chênh lệch giữa hai kết quả song song khơng lớn hơn 0.4% (Giá trị tuyệt đối). Số liệu: V2 = 2.68ml V0 = 0.916ml %MgO = 0.01 10. Xác định oxit sắt với thuốc thử thioxyanua Đất chứa nhiều sắt thì khả năng giữ ẩm, giữ màu, cố định lân càng lớn, vì cĩ liên quan đến cấp hạt mịn của đất, phần lớn sắt tập trung ở các cấp hạt nhỏ. Đồng thời sắt cũng được coi là một chỉ tiêu đánh giá đất bạc màu vì quá trình rửa trơi kéo theo sự rửa trơi của sắt. * Hàm lượng Fe2O3 tổng số trong một số đất trồng của ta: (bảng 5) Đất %Fe2O3 Phù sa sơng Hồng (Gia Lâm) 6.68 Phù sa sơng Thái Bình (Hải Dương) 2.76 Chiêm Trủng Hà Tây 5.87 Bạc màu (Vĩnh Phú) 1.20 Bạc màu (Hà Bắc) 1.01 Bazan (Phú Quý) 9.22 10.1 Nguyên tắc: Phương pháp dựa trên việc tạo trong mơi trường axit hợp chất nhuốm màu đỏ của sắt (III) và xyanua. Dùng amoni pesunfat để oxi hố sơ bộ sắt. Trong một số trường hợp phép xác định cĩ thể tiến hành so màu bằng mắt theo cách dùng axit nitric để oxi hố và dùng dung mơi hữu cơ để chiết . + Phản ứng: Fe3+ + SCN - = Fe(SCN)3 10.2 Thiết bị và hố chất - Dụng cụ, thiết bị thơng thường trong phịng thí nghiệm. - Kết tinh phèn sắt – amoni. - Dung dịch dự trữ của phèn sắt amoni cĩ T = 100mg/l. - Dung dịch tiêu chuẩn làm việc của phèn sắt amoni cĩ T = 10mg/l. - Dung dịch amoni thioxyanua 10%. - Amoni pesunfat, dung dịch 5% mới chuẩn bị. - Axit clohydric loại tinh khiết hố học. + Xây dựng đồ thị chuẩn Chuẩn bị các dung dịch chuẩn Ống nghiệm 1 2 3 4 5 6 Fe3+ (t/c), ml 0 0.5 1 1.5 2 2.5 HCl 1ml (NH4)2S2O8 5% 1ml Amoni thioxyanua 10% 1ml nước cất 17 16.5 16 15.5 15 14.4 Đồng thời cũng chuẩn bị một dung dịch kiểm tra khơng chứa sắt. 10.3 Tiến hành thử Ống nghiệm 7 8 9 Dung dịch A2 1ml HCl 1ml (NH4)2S2O8 5% 1ml Amoni thioxyanua 10% 1ml N ước cất 16ml + Kết quả: ống nghiệm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 0 0.065 0.144 0.224 0.300 0.385 0.079 0.076 0.078 + Đồ thị chuẩn: Dựa vào phương trình đường chuẩn để tính kết quả. 11. Xác định Al2O3 theo phương pháp phức chất (Vannien): Trong đất hàm lượng nhơm rất nhiều (đứng hàng thứ hai sau SiO2). Đất bạc màu bị rửa trơi. Vì vậy nhơm là chỉ tiêu khá rõ phân biệt đất sét với đất khác, các cấp hạt càng nhỏ càng chứa nhiều nhơm, đất giàu nhơm thường là đất gần với sét. Đĩ là loại đất khĩ cày bừa, dễ bí nhưng khả năng giữ nước giữ màu cao. - * Hàm lượng nhơm trong đất trồng của ta: (bảng 6) Đất %Al2O3 Phù sa sơng Hồng (Gia Lâm) 12.8 Phù sa sơng Thái Bình (Hải Dương) 1.9 Chiêm Trủng Hà Tây 18.7 Bạc màu (Vĩnh Phú) 1.2 Bạc màu (Hà Bắc) 2.7 Bazan (Phú Quý) 18.3 11.1 Nguyên tắc Dung dịch sau khi chuẩn sắt bằng Trilon B, cho một lượng dư trilon B vào tạo phức bền với nhơm và sắt sau đĩ chuẩn lại lượng dư Trilon B ở pH = 4.5 bằng Zn2+ từ đĩ tính ra lượng nhơm cĩ trong dung dịch thử pK ( ZnY2-) = 16.5; pK ( AlY2-) = 16.1. Phương trình phản ứng: Zn2+ + H2Y2- = ZnY2- + 2H+ 11.2 Dụng cụ hố chất và thuốc thử: - Các dụng cụ cơ bản của phịng thí nghiệm. - Dung dịch amoni hydroxit 10%. - Đệm acetat pH = 4.5. - Trilon B dung dịch 0.05N - Chỉ thị Dithizon. - Dung dịch Zn2+ 0.05N. 11.3 Tiến hành thí nghiệm Hút chính xác 20ml dung dịch A2 sau khi đã chuẩn độ sắt bằng Trilon B, dùng amoni hydroxit 10% đưa về mơi trường pH = 4 và thêm 10ml đệm acetat, dùng pipet cho vào 20ml Trilon B 0.05N thêm 2ml dithizon vừa pha vừa lắc đều và chuẩn bằng Zn2+ 0.05N đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh lá cây sang màu đỏ hoa anh đào thì ngừng chuẩn độ ghi lại thể tích (Vml) chuẩn tiêu tốn. 11.4 Tính kết quả %Al2O3 = 1,274 (V1 - V2) Phương trình phản ứng: Zn2+ + H2Y2- = ZnY2- + 2H+ Trong đĩ:           1.274  : mili gam Al2O3 tương đương với 1ml Trilon B 0.05N tiêu tốn.           V1  :  thể tích dung dịch Trilon B cho dư, ml.           V2  :  thể tích dung dịch Zn2+ tiêu tốn, ml. Số liệu: V1 = 20ml V2 = 19.87ml %Al2O3 = 16.7 PHẦN BA: PHA HỐ CHẤT I. Pha dung dịch tiêu chuẩn: - Dung dịch H2SO4 0.02N: + Ban đầu pha dung dịch H2SO4 0.1N: hút chính xác 2.774ml dung dịch H2SO4 đậm đặc (96%,d = 1.84), định mức thành 1000ml, gọi là dung dịch (1). + Sau đĩ hút chính xác 20ml dung dịch (1) pha lỗng đến 100ml, dựa vào cơng thức pha lỗng sau: (NV)1 = (NV)2, ta được dung dịch axit H2SO4 0.02N tiêu chuẩn. - Dung dịch Trilon B 0.05N tiêu chuẩn: Cân chính xác 9.305g Trilon B (tinh khiết hố học) hồ tan bằng nước cất, định mức dung tích 1 lít, dùng canxi tiêu chuẩn 0.05N xác định lại nồng độ dung dịch pha. Chú ý: Dung dịch phải được chứa trong chai nhựa vì khi để trong chai thuỷ tinh làm giảm nồng độ Trilon B. ♦ Thiết lập lại nồng độ của dung dịch EDTA tiêu chuẩn 0.05N bằng dung dịch CaCO3 0.05N: - Pha 100ml dung dịch CaCO3 0.05N: cân chính xác 0.2502g canxi cacbonat loại tinh khiết hố học đã sấy khơ ở nhiệt độ 1000C, tẩm ướt bằng nước cất, hồ tan bằng dung dịch axit HCl 1/1 bằng cách thêm từng giọt cho đến khi dung dịch trong suốt hết bọt khí, dùng nước cất định mức đến thể tích 100ml, xốc trộn đều. - Hút chính xác 10 – 25ml dung dịch muối CaCO3 vừa pha ở trên chuyển vào bình nĩn, rồi pha lỗng dung dịch đến thể tích chung 50ml, thêm 5ml dung dịch NaOH 2N (nếu vẫn đục thì cần được axit hố trở lại bằng dung dịch axit HCl 2N), kiểm tra mơi trường bằng giấy đo pH. Thêm một lượng nhỏ chỉ thị murexit, lắc kỹ rồi đem chuẩn độ bằng dung dịch EDTA 0.05N tiêu chuẩn tới khi dung dịch từ màu đỏ nho sang tím hoa cà. Gần điểm tương cần thêm vài giọt NaOH 2N để nhận biết điểm tương đương được rõ hơn. - Cơng thức tính: Áp dụng cơng thức hệ số pha lỗng: (NV)EDTA = (NV)Canxicacbonat Từ đĩ suy ra nồng độ của dung dịch EDTA - K2Cr2O7 0.4N trong H2SO4 tỉ lệ (1:1): Cân 40g tinh khiết K2Cr2O7 nghiền bằng chày trong cối sứ, hồ tan trong 500 ml nước cho vào bình định mức 2 lít. Cần phải để bình trong chậu nước đá lạnh rồi mới cho từ từ H2SO4 đậm đặc (d = 1.84) vào cho đến thể tích 2 lít. Nồng độ của dung dịch này được kiểm tra bằng dung dịch FeSO4 (hoặc muối Morh) 0.2N. Cĩ trường hợp sau khi pha xong để một vài hơm cĩ vài tinh thể màu đỏ hình kim xuất hiện, trong trường hợp này chỉ cần thêm ít nước, lắc đều tinh thể sẽ mất. - Dung dịch muối Mo 0.2N: Cân 80g (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O cho vào bình định mức, cho nước vào lắc cho tan, tiếp tục cho nước quá nửa bình, cho vào 20ml H2SO4 đặc và thêm nước cất đến vạch. Đậy nút bình, để yên qua đêm rồi lọc lấy dung dịch trong vào bình định mức khác. - Dung dịch Zn2+ 0.05N: Cân 7.19g ZnSO4.7H2O pha với nước cất thêm 5ml HCl 2N định mức 1 lít nếu để lâu phải lọc lại dung dịch nếu thấy đục.. ♦ Thiết lập lại nồng độ Zn 0.05N bằng Trilon B 0.05N: Hút chính xác 10ml ZnSO4 thêm 10ml đệm amon ( 20g NH4Cl + 100ml NH4OH 25% pha với nước thành 1 lít), thêm 10 giọt chỉ thị cromogen đen và chuẩn bằng Trilon B 0.05N đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ tím sang xanh biển). - Cơng thức tính: Áp dụng cơng thức pha lỗng: (VN)Zn2+ = (VN)Trilon B Từ đĩ suy ra nồng độ của dung dịch Zn2+. - Pha dung dịch dự trữ của muối photpho cĩ T = 103mg/l: Pha theo cơng thức sau: a= T x V = 103 (mg/l) x 1 (l) x 10-3 = 1 (g) M (Na2HPO4.12H2O) M (Photpho) 358 31 x (g) 1 (g) Từ đĩ suy ra x = 11.548g. Cân thật chính xác 11.548g muối Na2HPO4.12H2O. Hồ tan vào nước cất, rồi thêm nước cất vừa đủ 1000ml (1ml chứa 1 mg P). - Dung dịch tiêu chuẩn để làm việc của muối Na2HPO4.12H2O, T = 1mg/l: Áp dụng cơng thức pha lỗng: (TV)1 = (TV)2 Suy ra V1 cần hút. Hút chính xác 1ml dung dịch trên pha lỗng với nước cất cho vừa đủ 1000ml trong bình định mức (1ml dung dịch này chứa 1μg P). - Dung dịch tiêu chuẩn của sắt: - Kết tinh phèn sắt – amoni: hồ tan 120g phèn sắt amoni, khi đun nĩng vào 100ml nước cất, đã được axit hố bằng 3 – 5ml axit sunfuric khối lượng riêng 1.84g/cm3 và cĩ chứa 1ml hydro peoxit (H2O2). Sau khi hồ tan,đem lọc và làm nguội nhưng phải lắc đều. Nếu khơng cĩ các tinh thể tách ra phải thêm “chất mồi” dưới dạng tinh thể phèn tinh khiết. Đem lọc các tinh thể, sấy giữa các tờ giấy lọc, các tinh thể phải cĩ màu thạch anh tím.Gĩư chất phải ở trong bình thủy tinh cĩ nút mài. - Dung dịch dự trữ của phèn sắt amoni cĩ T = 100mg/l: Pha theo cơng thức sau: a= T x V = 102 x (mg/l) x 1 (l) x 10-3 = 0.1 (g) M (phèn sắt amoni) M (Fe3+) 481.957 55.85 x (g) 0.1 (g) Từ đĩ suy ra x = 8.634g Cân chính xác 8.634g phèn sắt amoni mới kết tinh lại vào một ít nước trong bình định mức, dung tích một lít, thêm 2ml dung dịch axit clohydric đậm dặc và thêm nước cất đến vạch mức, lắc đều. Ở đây 1ml dung dịch chứa 0.1mg sắt. - Dung dịch tiêu chuẩn làm việc của phèn sắt amoni cĩ T = 10mg/l: Áp dụng cơng thức pha lỗng: (TV)1 = (TV)2 Suy ra V1 cần hút. Chuẩn bị dung dịch làm việc ngay trong ngày tiến hành phải tính bằng cách pha lỗng dung dịch chính với nước cất thành 10 lần. Ở đây 1ml dung dịch chứa 0.01mg sắt. II. Dung dịch phụ: - Dung dịch KCl 1M: cân 14.9g muối kaliclorua vào cốc và cho nước cất đến thể tích l lít. - Amon axetat NH4CH3COOH (pH = 7): Cân 77.08g NH4CH3COOH pha 400ml nước cất rồi thêm nước cất đến gần 1 lít. Kiểm tra độ pH và thêm NH4OH cho đúng pH = 7.0 rồi định mức đến 1 lít. - Etanol 80%: 800 ml etanol pha với 200ml nước cất. - KCl hay NaCl 10%: hồ tan 100g KCl (hay NaCl) vào khoảng 1 lít nước cất. - Chỉ thị Tasirơ: hỗn hợp metin đỏ và metylen xanh cĩ quãng đổi màu ở pH = 5.2 – 5.6. Mơi trường kiềm cĩ màu xanh lục, mơi trường axit cĩ màu đỏ. Hồ tan 0.05g metylen xanh vào 5ml nước cất, cho vào đấy 100ml cồn và hồ thêm 0.15g metin đỏ. Quấy đều cho tan hết, rồi cho vào lọ nút kín và bọc giấy đen. - Dung dịch sunfo – molypdic để pha chế thuốc thử molypdic: hồ tan 10g amoni molypdat trong 100ml nước cất nĩng, để nguội cho từ từ và vừa cho vừa lắc đều 100ml H2SO4. Bảo quản dung dịch trong chai màu, sau một thời gian nếu thấy thuốc thử cĩ màu xanh thì thêm một ít dung dịch KMnO4 thật lỗng để vừa đủ để làm mất màu. - Thuốc thử sunfo molypdic A: hút 50ml dung dịch sunfo molypdic trên, thêm 200ml nước cất, trộn đều dung dịch. - Thuốc thử sunfo molypdic B: hút 100ml dung dịch thuốc thử sunfo molypdic A, cho vào 5g đồng (mảnh) kim loại. Thỉnh thoảng lắc đều, thuốc thử này cĩ màu nâu sẫm. - Chỉ thị axit feninl antranilic C13H11O2N: cân 0.2g axit feninl antranilic hồ tan vào 100ml Na2CO3 0.2%. Sự hố nâu đen dần về sau khơng ảnh hưởng đến việc sử dụng nĩ. - Natri hidroxit, dung dịch 2N: cân 8g NaOH pha trong 1 lít nước cất. - Chỉ thị Eriocrơm T đen(ETOO), dung dịch 0.1%: hồ tan 0.1g chỉ thị ETOO trong 100ml rượu etylic 96%, thêm 3g hydroxylaminhydroclorua, khuấy đều. Bảo quản trong chai thuỷ tinh tối màu. - Dung dịch đệm pH = (8 – 10): amon: 25g NH4Cl hồ tan vào trong 100ml nước cất, thêm 200ml NH4OH 20%, sau đĩ thêm nước cất thành một lít. Dung dịch này cĩ pH = 10. - Dung dịch amoni thioxyanua: hồ tan 10g muối đĩ vào 100ml nước cất. - Amoni pesunfat, dung dịch 5% mới chuẩn bị: cân 5g amoni pesunfat pha trong 100ml nước cất. - Đệm acetat pH = 4.5: hút 102.2ml acid acetic đậm đặc pha với 136.07g natri acetat định mức 1lít. - Chỉ thị Dithizon: cân 25mg dithizon pha trong 100ml cồn 900. - Dung dịch Zn2+ 0.05N: cân 7.19g ZnSO4.7H2O pha với nước cất thêm 5ml HCl 2N định mức 1 lít nếu để lâu phải lọc lại dung dịch nếu thấy đục. - Dung dịch NH4OH 10%: hút 37.03ml dung dịch amoni đậm dặc thêm nước cất vào đến thể tích 100ml. PHẦN BỐN: MỘT SỐ THIẾT BỊ SƯU TẦM TRONG CƠNG NGHỆ HỐ HỌC Hình 1. Thiết bị đo Uvmini-1240. Hình 2.Máy li tâm. Hình 3.Thiết bị Vortex. Hình 4.Sự bắt màu của dung dịch sau khi xác định canxi và mẫu đất sau khi phá. Hình 5.Hố chất EDTA. Hình 6. Dung dịch protein, biuret. Hình 7. Bình tam giác chứa dung dịch K2Cr2O7 khi quá bão hồ cĩ ánh kim, lúc này cần cho thêm nước vào thì dung dịch trở lại bình thường. PHẦN NĂM: KẾT QUẢ, ĐÁNH GIÁ, THẢO LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN I. Bảng kết quả thực nghiệm mẫu đất ruộng bỏ hoang Vĩnh Hải _ Nha Trang Chỉ tiêu pH CMR CEC N P Mo(mùn) CaO MgO SiO2 Fe2O3 Al2O3 % 2.5 38 10.5 0.13 0.03 1.5 0.2 0.01 40.3 4.3 16.7 II. Đánh giá và thảo luận Qua khảo sát và nghiên cứu mẫu đất ruộng bỏ hoang Vĩnh Hải _ Nha Trang cho thấy: đất đang cĩ dấu hiệu bắt đầu thối hố bạc màu trầm trọng, cho nên cần cĩ sự cải tạo lại đất bằng những biện pháp hữu hiệu, những phương pháp chăm sĩc, cách bĩn phân, cách sử dụng đất đúng thời vụ.. Vì đất ở tình trạng như thế này thì sẽ khơng cho năng suất kinh tế cao mà cịn gây thiệt hại cho con người. Đất như thế này thì khơng thích hợp cho mọi cây trồng. * Nguyên nhân: do canh tác khơng đúng cách cho nên làm đất bị rửa trơi hết chất dinh dưỡng cĩ trong đất. * Vì vậy cần quy hoạch cụ thể và cĩ biện pháp hợp lý để canh tác cụ thể nhằm cải tạo mẫu đất ruộng bỏ hoang đĩ, và phải đưa chúng vào phục vụ sản xuất cho ngành nơng nghiệp. Và: - Đây là đất phèn nặng với hàm lượng Al2O3 khá lớn = 16.7%, hàm lượng phốt pho nhỏ = 0.03% nên việc lựa chọn phân lân (P2O5) bĩn từ 60 - 80 kg/ha, cịn trên đất phèn đã trồng lúa nhiều năm hay đất phèn trung bình thì lượng lân cĩ thể giảm xuống đến khoảng 1/2 lượng phân bĩn trên đất phèn nặng. - Lưu ý Lân nên bĩn lĩt khoảng 1/2 lượng cần bĩn dưới dạng hoặc phân lân nung chảy hoặc phân lân hữu cơ hiệu Đầu Trâu. III. Một số đề xuất cần tiếp tục nghiên cứu: - Cần tiếp tục nghiên cứu để hồn thiện qui trình phân tích theo nhiều phương pháp. - Cần phân tích chất lượng của đất theo qui trình đề xuất để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thơng số cơng nghệ. LỜI KẾT Đất ngày càng giữ vai trị quan trọng trong các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong cuộc sống hằng ngày. Sự phát triển nhanh về cơng nghiệp và nơng nghiệp đã gĩp phần vào việc phát đất nước tiến lên chủ nghĩa xã hội nhanh hơn. Nhu cầu sử dụng đất ở nước ta cũng rất lớn, người sử dụng hầu như khơng đủ điều kiện để cải tạo lại đất nên cần cĩ sự tham gia của các nhà phân tích. Chính vì vậy, kỹ thuật thuật phân tích cũng gĩp phần to lớn cho việc phát triển kinh tế và đặc biệt là quan trọng cho kiến thức người sử dụng đất. Nhờ sự giúp đỡ và gợi ý của các thầy cơ, cùng với kiến thức đã học tại trường và nghiên cứu thêm sách vở em đã hồn thành báo cáo tốt nghiệp này. Tuy đã rất cố gắng học hỏi dựa trên những kiến thức đã học và thực tế tại Viện nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ Nha Trang nhưng do khả năng và thời gian cĩ hạn nên cuốn báo cáo của em khơng thể tránh khỏi những thiếu sĩt. Em kính mong quý Thầy cơ cùng bạn bè thơng cảm và gĩp ý để em kịp thời khắc phục những thiếu sĩt và đạt hiệu quả cao hơn. TP Tuy Hịa, ngày 6 – 09 – 2009 Sinh viên thực hiện Trần Thị Mỹ Châu TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: 1. Lê Văn Tiềm, Trần Cơng Tàu, Phân tích đất và cây trồng. 2. Lương Cơng Quang, Bài giảng phân tích cơng nghiệp 1 và 2. 3. Lương Cơng Quang , Thực tập chuyên mơn 1 và 2. 4. Lương Cơng Quang, Bài giảng phân tích hữu cơ. 5. Giáo Trình Thực hành phân tích cơng nghiệp 3, Thành phố Hồ Chí Minh, 9-2004. 6. Hồ Viết Quý, Phân tích hố lý, NXB giáo dục – 2000. 7. Phan Thị Thương, Phân tích cơ sở, bài giảng 1 và 2. 8. Thơng tư liên Bộ92-TT/LB (10/11/1993). 9. Hệ thống phân loại độ phì FCC ( Fertility Capability Classification). 10. Nguyễn Tinh Dung, Hố Phân Tích, NXB Giáo Dục- 2000. 11. Trần Thị Luyến, (2006), Các phản ứng cơ bản và biến đổi của thực phẩm trong quá trình cơng nghệ - NXB Nơng nghiệp, 2-17. 12. Nguyễn Cảnh (1993), Quy hoạch thực nghiệm, Trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 10-15. 13. Phan Hiếu Hiền (2001), Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu – NXB Nơng nghiệp,22-24. 14. 15.. 16. Một số đồ án tốt nghiệp trên thư viện. Tài liệu tiếng Anh 17. Bustos. R.O.,and Michael. H., (1994), Microbial deproteinisation of waste prawn shell, Institution of Chemical Engineers Symposium Series, Institution of Chemical Engineers, Rugby, England, pp. 13-15. 18. Dalev. P. G., Simeonova. L.S., (1992), An enzyme biotechnology for thetotal utilization of leather wastes, Biotechnol Lett Vol. 14, pp.531-534. 19.Gagne. N. and Simpson. B.K.,(1993), Use of proteolytic enzymes to facilitate recovery from shrimp wastes, Food Biotechnol,pp. 253-263. 20.Holanda, H. D. D, Netto, F. M., 2006. Recovery of components from shirmp (Xiphopenaeus kroyeri) processing waste by enzymatic hydrolysis. Journal of Food Science, 71, 298-303. 21. Nguyen Van Toan, Chuen-How Ng, Kyaw Nyein Aye, Trung Si Trang and Willem F.Stevens, Production of high-quality chitin and chitosan from preconditioned shrimp shells, F. Chem Technol Biotechnol 81:1113-1118(1006). MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………............1 PHẦN MỘT……………………………………………………………………… …2 TỔNG QUAN ………………………………………………………………………...2 PHẦN HAI…………………………………………………………………………….4 PHÂN TÍCH ĐẤT……………………………………………………………………..4 I. Chuẩn bị mẫu ……………………………………………………………………….4 II. Nội dung phân tích……………………………………………………………… ...5 1. Xác định độ pH (độ chua của đất) (pH H2O)……………………………………….5 1.1 Nguyên lý và lý thuyết chung………………………………………………. ……5 1.2 Thiết bị…………………………………………………………………… ...6 1.3 Thuốc thử………………………………………………………………….............6 1.4 Thực hành………………………………………………………………… ......... .6 1.5 Kết quả……………………………………………………………………….........7 2. Xác định tính thấm ướt của đất (CMR) ………………………………….. ......... .7 2.1 Chuẩn bị dụng cụ………………………………………………………… ........... .7 2.2 Kết quả……………………………………………………………………….........7 3. Dung lượng cation trao đổi (CEC)………………………………………… ......... 7 3.1 Nguyên lý và lý thuyết chung……………………………………………............. 7 3.2 Phương pháp amon acetat……………………………………………… .......... ...8 3.3 Thiết bị - dụng cụ……………………………………………………… ...............9 3.4 Hố chất………………………………………………………………..............… .9 3.5 Thực hiện thí nghiệm……………………………………………………............. 9 3.6 Kết quả……………………………………………………………………...........10 4. Chỉ tiêu N tổng số…………………………………………………………......... ..10 4.1 Nguyên lý và lý thuyết chung………………………………………… ..........…10 4.2 Xác định nitơ tổng số theo phương pháp KJELDAHL…………………..........…11 4.3 Cơng phá bằng H2SO4 đặc kết hợp với K2Cr2O7 (Tiurin)…………… ..........…11 4.4 Chưng đạm bằng bình kenđan………………………………………… .......... ..11 4.5 Hố chất và dụng cụ…………………………………………………… ...12 4.6 Tính kết quả…………………………………………………………… .............12 5. Xác định P tổng số……………………………………………………….........… .12 5.1 Nguyên lý và lý thuyết chung………………………………………… ..........…12 5.2 Dụng cụ - thiết bị……………………………………………………… .......... …13 5.3 Hố chất……………………………………………………………… ...........…..13 5.4 Quy trình…………………………………………………………………........... .14 4.5.5 Kết quả …………………………………………………………………. .........14 6. Phân tích SiO2………………………………………………………………........ 15 4.6.1 Hố chất và dụng cụ……………………………………………………. ....... ..15 6.2 Tiến hành xác định……………………………………………………… ...........15 7. Chất mùn (MO)……………………………………………………………........ ..16 7.1 Nguyên lý và lý thuyết chung………………………………………… ..........….16 7.2 Xác định chất hữu cơ theo phương pháp Tiurin……………………… ......... ..16 7.3 Hố chất và dụng cụ…………………………………………………….........… 17 7.4 Trình tự phân tích………………………………………………………. ......... ..17 7.5 Tính kết quả…………………………………………………………….........… .17 8. Xác định axit humic theo phương pháp Tiurin…………………………...... .. 18 8.1 Hố chất và dụng cụ…………………………………………………… ….........18 8.2 Quy trình………………………………………………………………… ............18 8.3 Kết quả…………………………………………………………………….....…..19 9. Xác định hàm lượng CaO và MgO theo phương pháp hố chất………... ........ 19 9.1 Nguyên tắc……………………………………………………………….........…20 9.2 Hố chất và dụng cụ…………………………………………………… ........ …20 9.3 Tiến hành xác định CaO……………………………………………… .........….21 9.4 Xác định hàm lượng MgO ………………………………………… ….........….22 10. Xác định oxit sắt với thuốc thử thioxianua……………………………........… 23 10.1 Nguyên tắc………………………………………………………………......23 10.2 Thuốc thử và dụng cụ……………………………………………….. ...............23 10.3 Tiến hành thử………………………………………………………… .............24 11. Xác định Al2O3 theo phương pháp phức chất (Vannien)…………… ......... .....25 11.1 Nguyên tắc………………………………………………………………............26 11.2 Dụng cụ và thuốc thử………………………………………………….........… 26 11.3 Tiến hành thí nghiệm……………………………………………...... ................26 11.4 Tính kết quả……………………………………………………………......……27 PHẦN BA……………………………………………………………………....……28 PHA HỐ CHẤT……………………………………………………………....……28 I. Dung dịch tiêu chuẩn………………………………………………………....……28 II. Dung dịch phụ ……………………………………………………………………31. PHẦN BỐN…………………………………………………………………………..33 MỘT SỐ THIẾT BỊ SƯU TẦM TRONG CƠNG NGHỆ HỐ HỌC………………33 PHẦN NĂM……………………………………………………………………….…35 KẾT QUẢ, ĐÁNH GIÁ, THẢO LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN…………… ..…35 I. Bảng đánh giá thực nghiệm…………………………………………………… ... 35 II. Đánh giá và thảo luận……………………………………………………… …...35 III. Một số đề xuất ý kiến………………………………………………………… .. .36 LỜI KẾT…………………………………………………………………………...…37 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………….… 38 HÌNH VÀ CÁC BẢNG: Hình 1: phân bố các điểm lấy mẫu.................................................................................4 Hình2: quy tắc chia bốn lấy một nửa.............................................................................4 Bảng 1: đánh giá pH theo bảng......................................................................................6 Bảng 2: hàm lượng photpho........................................................................................ 14 Bảng 3: hàm lượng SiO2...............................................................................................15 Bảng 4: hàm lượng canxi oxit......................................................................................20 Bảng 5: hàm lượng sắt oxit..........................................................................................23 Bảng 6: hàm lượng nhơm oxit......................................................................................26 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN –Ø{ח TP Tuy Hòa, ngày … tháng … năm 2009 Cán bộ hướng dẫn