Анализ почвы — практическая работа
Анализ почвы на уроке химии в 8 классе — практическая работа, в которой почву исследуют как смесь веществ: разделяют её на части отстаиванием, получают почвенную вытяжку, определяют индикатором её среду и выпариванием находят растворённые соли. Ниже — цель, оборудование, ход работы, таблица наблюдений и образец вывода. Работу с настоящей почвой проводят вживую, а определение среды раствора индикатором и выпаривание раствора до сухого остатка можно повторить в виртуальной лаборатории.
Практическая работа «Анализ почвы»: цель и оборудование
В разных учебниках работа называется «Анализ почвы» или «Анализ почвы и воды», а её номер зависит от издания, поэтому её ищут и как «практическая работа 3 анализ почвы». Содержание везде близкое.
Цель работы: выяснить, из каких частей состоит почва, получить почвенный раствор и определить, есть ли в нём растворённые вещества и какова его среда.
Оборудование: штатив с пробирками и пробкой, химический стакан, стеклянная палочка, воронка и фильтровальная бумага, стеклянная пластинка или фарфоровая чашка, спиртовка, тигельные щипцы, промывалка.
Вещества и материалы: образец почвы (сухой, без корней и камней), дистиллированная вода, универсальная или лакмусовая индикаторная бумага.
Анализ почвы: ход работы
Опыт 1. Механический анализ почвы
- Насыпьте почву в пробирку слоем 2–3 см.
- Прилейте воды втрое больше по объёму, закройте пробирку пробкой и энергично встряхивайте 1–2 минуты.
- Поставьте пробирку в штатив на 10–15 минут и наблюдайте, как оседают частицы.
- Зарисуйте слои: какие частицы осели быстрее, какие остались в мути, что всплыло на поверхность.
Первыми на дно оседают самые крупные и тяжёлые частицы — песок, над ним ложатся мелкая пыль и глина, а глинистая муть может держаться долго. Остатки корней и листьев, наоборот, всплывают. Чем толще слой глины, тем почва тяжелее; чем больше песка, тем она легче и суше.
Опыт 2. Получение почвенного раствора
- Смешайте в стакане почву с дистиллированной водой примерно 1 : 3, перемешайте палочкой и дайте постоять несколько минут.
- Сложите фильтр из фильтровальной бумаги, вставьте его в воронку и смочите водой.
- Профильтруйте смесь по палочке в чистую пробирку. Прозрачная жидкость — фильтрат — это почвенная вытяжка.
Опыт 3. Среда почвенного раствора
- Стеклянной палочкой нанесите каплю фильтрата на полоску индикаторной бумаги.
- Сравните цвет со шкалой: для универсальной бумаги — по значению pH, для лакмусовой — красный, фиолетовый или синий.
Опыт 4. Выпаривание почвенного раствора
- Нанесите несколько капель фильтрата на стеклянную пластинку, рядом — каплю дистиллированной воды для сравнения.
- Держа пластинку щипцами, нагревайте её высоко над пламенем спиртовки, чтобы вода испарялась без кипения.
- Рассмотрите пластинку после остывания: на месте фильтрата остаётся белёсый налёт — сухой остаток, на месте дистиллированной воды следа почти нет.
Наблюдения: таблица результатов
| Опыт | Что делали | Что наблюдали | Что это значит |
|---|---|---|---|
| 1 | Взболтали почву с водой и дали отстояться | Частицы оседают слоями: внизу песок, выше глина, над осадком муть, на поверхности — растительные остатки | Почва — неоднородная смесь частиц разного размера и плотности |
| 2 | Профильтровали смесь | На фильтре осталась почва, фильтрат прозрачный, иногда желтоватый | Нерастворимые частицы задерживаются фильтром; желтоватый цвет дают растворимые органические вещества |
| 3 | Нанесли фильтрат на индикаторную бумагу | Цвет соответствует pH … (запишите своё значение) | Среда почвенного раствора кислая, нейтральная или щелочная |
| 4 | Выпарили каплю фильтрата | Остался белёсый налёт | В почвенном растворе растворены минеральные соли |
Если в опыте 4 налёта почти нет, почва бедна растворимыми солями — так бывает с промытым песком. Обильный налёт может говорить о засолённой почве.
Вывод по практической работе «Анализ почвы»
Вывод. Почва — неоднородная смесь. Она состоит из минеральных частиц разного размера (песка, глины), органических остатков, воды и воздуха. При отстаивании частицы разделяются по размеру и плотности, а фильтрование отделяет нерастворимые вещества от почвенного раствора. После выпаривания фильтрата остаётся сухой остаток — значит, в почве есть растворимые минеральные соли, из которых растения получают элементы питания. Среда почвенного раствора исследованного образца — … (кислая, нейтральная или щелочная, pH ≈ …).
Многоточия заполняют по своим результатам: у почв с разных участков среда разная. Подобрать культуры к найденному pH поможет таблица на странице «Кислотность почвы» — этим выводом удобно закончить работу в агроклассе.
Что можно проверить в виртуальной лаборатории
В виртуальной лаборатории нет почвы как реактива и нет фильтрования, поэтому опыты 1 и 2 делаются только вживую. Остальные шаги легко отработать на модельных растворах.
| Шаг работы | Вживую | В виртуальной лаборатории |
|---|---|---|
| Механический анализ (отстаивание) | да | нет |
| Фильтрование вытяжки | да | нет — фильтра в лаборатории нет |
| Среда раствора | да | да — универсальный индикатор или лакмус в растворах NH₄Cl (слабокислая среда), NaCl (нейтральная), Na₂CO₃ (щелочная) |
| Выпаривание до сухого остатка | да | да — раствор соли нагревают на спиртовке досуха |
| Проба на карбонаты | да — капля кислоты на почву | да — мрамор с кислотой, опыт «Углекислый газ» |
Порядок в свободном режиме: налейте в пробирку раствор соли — например NaCl или CaCl₂, — добавьте универсальный индикатор и запишите pH. Затем в отдельной посуде выпарите раствор той же соли на спиртовке досуха и рассмотрите сухой остаток. Вода испаряется, а растворённая соль остаётся — это и есть принцип опыта 4. Те же приёмы — отстаивание, фильтрование, выпаривание — подробно разобраны на странице «Способы разделения смесей».
Химический и агрохимический анализ почвы
Школьная работа — первое знакомство с анализом. Если продолжить исследование, в почве и почвенной вытяжке можно обнаружить отдельные ионы:
- карбонаты — капля разбавленной соляной кислоты на сухую почву: «вскипание» означает, что в почве есть CaCO₃: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O;
- хлорид-ионы — нитрат серебра даёт белую муть хлорида серебра, признак засоления хлоридами: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓;
- сульфат-ионы — хлорид бария даёт белую муть сульфата бария: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓;
- ионы железа(III) — в подкисленной вытяжке роданид калия даёт красное окрашивание, как в опыте «Ионы железа(III)»: FeCl₃ + 3KSCN → Fe(SCN)₃ + 3KCl.
Профессиональный агрохимический анализ почвы выполняют специализированные лаборатории. Обычно определяют pH солевой вытяжки, содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия, иногда нитратного и аммонийного азота, кальция, магния и микроэлементов. По этим данным агроном рассчитывает, какие удобрения и в каком количестве нужны полю. Вторую часть школьной работы — анализ воды — проводят по прозрачности, запаху и тем же реакциям на ионы. О методах агрохимии — на странице «Агрохимия».
Проведите опыт онлайн
Эти опыты есть в виртуальной лаборатории: запустите прямо здесь или откройте на весь экран.
Ионы железа(III)
Роданид калия окрашивает раствор с ионами Fe³⁺ в кроваво-красный цвет.
Читайте также
Частые вопросы
Как написать вывод по практической работе «Анализ почвы»?
Ответьте на вопросы из цели работы: из чего состоит почва (смесь минеральных частиц, органических остатков, воды и воздуха), есть ли в почвенном растворе растворённые вещества (да, если после выпаривания остался налёт) и какая у него среда (по цвету индикатора). Значение pH пишите своё — у разных образцов оно разное.
Что такое механический анализ почвы?
Определение, из частиц какого размера состоит почва. В школе его делают отстаиванием: почву взбалтывают с водой, и частицы оседают слоями — песок внизу, глина выше.
Зачем выпаривать почвенный раствор?
Чтобы доказать, что в нём растворены соли. Вода испаряется, а растворённые вещества остаются на стекле налётом — сухим остатком.
Можно ли сделать анализ почвы онлайн?
Частично: в виртуальной лаборатории можно определить среду модельных растворов индикаторами и выпарить раствор соли до сухого остатка. Отстаивание и фильтрование настоящей почвы делают вживую.
Почему для анализа почвы берут дистиллированную воду?
В водопроводной воде есть свои соли, и она часто слабощелочная. Такая вода оставила бы сухой остаток и сдвинула pH даже без почвы.