Обчислення і способи відображення результатів аналізу.

У всіх без виключення випадках результати аналізу передбачають відображення кількості компонента, що визначається або на одиницю маси ґрунту, або на одиницю об’єму розчину. Розглянемо найпоширеніші способи обчислення результатів аналізу ґрунтів.

Обчислення за умови титрометричного визначення компонентів ґрунту.Титрометричний метод базується на фіксації кінцевої точки титрування (точки еквівалентності) і вимірюванні об’єму розчину реагенту (титранту) відомої концентрації, витраченого на реакцію з речовиною, яка визначається.

Вихідними розрахунковими величинами у титрометричному аналізі ґрунтів є:

· об’єм (V) і концентрація (с – молярність або нормальність, М або н. титранту);

· загальний об’єм аналізованого розчину (V₀) та його аліквота, тобто частина об’єму, використана для аналізу (V_ал);

· наважка ґрунту, необхідна для аналізу (m).

Головний принцип титрування полягає у тому, що у точці еквівалентності число молей еквівалентів титранту дорівнює числу молей еквівалентів взаємодіючої з ним досліджуваної речовини. Власне це співвідношення і лежить в основі розрахунків у титрометричному аналізі.

Для того, щоб знайти кількість речовини титранту, витраченого на реакцію з досліджуваною речовиною, об’єм титранту (V) множать на його концентрацію, яка може бути виражена молярністю (М) або нормальністю (н.) розчину.

Оскільки титрування речовини проводять переважно не у всьому об’ємі розчину (V₀), який відповідає наважці ґрунту (m), а у його частині (V_ал), то число мілімолей еквівалентів реагенту, витраченого на титрування, дорівнює числу мілімолей еквівалентів досліджуваної речовини в аліквоті розчину і становить:

ν (титранту) = V∙н., ммоль(екв)

Число мілімолей еквівалентів досліджуваної речовини у всьому об’ємі аналізованого розчину (V₀) становить:

Ця кількість мілімолей еквівалентів речовини міститься у зваженій для аналізу наважці ґрунту (m), а кількість мілімолей еквівалентів досліджуваної речовини у 100 грамах ґрунту можна знайти за допомогою рівняння:

У разі необхідності результати аналізу можна відобразити у відсотках (грамах на 100 г ґрунту). Для цього число мілімолей еквівалентів досліджуваної речовини (ν) множать на молярну масу еквівалента досліджуваної речовини. Одержуємо наступне рівняння:

(х) ммоль(екв)/100 г ґрунту∙М(х)/1000 г/ммоль(екв) = (х) г/100 г ґрунту = х, %

Загалом рівняння для обчислення результатів титрометричного визначення речовини у відсотках (г/100 г ґрунту) можна записати наступним чином:

У випадку застосування не прямого, а зворотного методу титрування, у рівняннях (1) і (2) замість добутку V∙н. застосовують величину, яка чисельно дорівнює різниці між кількістю мілімолей еквівалентів (V∙н.) реагенту, уведеного в аналізований розчин у надлишку, і кількістю мілімолей еквівалентів титранту (V¹∙н.¹), витрачених на взаємодію з надлишком реагенту, який не прореагував з досліджуваною речовиною. Розрахункове рівняння буде мати наступний вигляд:

Обчислення за умови гравіметричного визначення компонентів ґрунту.Гравіметричний метод аналізу ґрунтується на точному вимірюванні маси речовини відомого складу, яку виділяють із досліджуваної проби. Необхідною умовою є те, що до складу цієї речовини повинен входити компонент, який визначають.

Для виділення компонента із ґрунту використовують осадження або відгонку. Зокрема, осадження застосовують для гравіметричного визначення у ґрунтах Силіціуму та півтораоксидів Алюмінію і Феруму; відгонку – для визначення Карбону, гігроскопічної вологи, втрати при прожарюванні.

За масою осаду або леткої сполуки, або за зменшенням маси наважки розраховують вміст компонента у ґрунті. Таке обчислення потребує, щоб маса наважки ґрунту і маса осаду чи леткого компонента були відомі. Якщо компонент, який визначається позначити символом “x”, масу осаду m₀, а наважку ґрунту – m, то розрахункове рівняння для обчислення результату аналізу у відсотках буде мати наступний вигляд: