Bài 2: XÁC ĐỊNH pH VÀ EC TRONG ĐẤT Cán biên soạn:Tất Anh Thư 2.1 XÁC ĐỊNH pH ĐẤT 2.1.1 Mục tiêu: Giúp sinh viên (1) hiểu biết cách xác định pH đất, (2) biết đất chua đất kiềm, (3) biết tầm quan trọng pH trồng, độ hữu dụng dinh dưỡng họat động vi sinh vật 2.1.2 Ý nghĩa pH đất ảnh hưởng đến độ hữu dụng dinh dưỡng trồng, đến độc chất đất , đến hoạt động vi sinh vật pH ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến sinh trưởng phát triển trồng 2.1.3 Nguyên lý Mức độ kiềm acid đất xem phản ứng đất xác định nồng độ ion H+ có dung dịch đất Ở đất acid có nhiều ion H+ OH-, ngược lại đất bazờ đất kiềm có thành phần OH- nhiều H+ Xuất phát từ đặc tính trên, thuật ngữ pH đất hình thành định nghĩa sau: pH = - log (H+) Hoặc pH = log 1/(H+) (H+) (OH-) = Kw = 10-14 Log K = log (H+) + log (OH-) = -14 pH + pOH = 14 Ở môi trường trung tính (H+) = (OH-) =14/2 =7 Vậy pH hoạt động ion H+ có dung dịch đất 12 [H+]: họat độ ion H+, tính đơn vị mol/lít meq/100 g đất Tính chất 14 13 Kiềm mạnh Ví dụ Thang pH Dung dịch kiềm (lye) 14 chất tẩy trắng (bleach) 13 12 12 11 Môi trường Bazờ 10 (kiềm) Kiềm yếu Môi Trường trung tính Acid yếu Môi trường Acid 11 10 ammonia Acid mạnh Nước biển Máu (blood) nước khử khóang sửa,ngũ cốc Acid boric, Nước cam, mưa acid, Giấm Nước chanh Acid pin (battery acid) 0 Bảng 1: Thang đánh giá pH pH vài loại chất lỏng 2.1.4 Dụng cụ đo pH: xác định pH phương pháp sau: + Giấy đo pH 13 + Máy đo pH máy dùng để xác định pH có nhiều loại nhiều dạng khác nhau, nhìn chung chúng thường cấu tạo điện cực sau: Điện cực thủy tinh hay gọi điện cực tiêu chuẩn (indicator electrode), phận cảm ứng điện cực phần cuối điện cực dạng hình cầu có chứa dung dịch HCl Khi cho điện cực vào dung dịch, bề mặt bầu điện cực bị thuỷ hoá trao đổi cation với H+ tạo nên bề mặt H+ chung quanh màng điện cực Điện cực calomel dùng làm điện cực tham khảo (reference electrode), dung dịch chất lỏng tạo cầu nối muối (salt bright) điện cực dung dịch đo ( cần bổ sung chất điện giải để trì chứa màng điện cực) Hiện điện cực đo pH thường điện cực kết hợp điện cực thủy tinh điện cực tham khảo Nguyên tắt hoạt động máy đo pH chủ yếu dựa vào sức điện động pin gồm 02 điện cực nhúng dung dịch khảo cứu: điện cực thứ có điện không thay đổi không phụ thuộc vào nồng độ ion H+ dung dịch gọi điện cực tham khảo Điện cực thứ 02 có điện hoàn toàn phụ thuộc vào pH dung dịch phân tích Khi đặt điện cực vào dung dịch: điện E tạo chênh lệch điện dung dịch điện cực và H+ dung dịch mô tả phương trình Nernst: E = E0 + RT/nF ( ln am) Trong trường hợp ion H+ m có hoá trị =1 E = E0 + RT/nF 2.3 (log am) Vì: 2.3 RT/F = 0.59, m = hoá trị = trường hợp H+ Nên E = E0 + 0.059 ( log H+) E = E0 - 0.059pH 2.1.5 Tỷ lệ trích mẫu: pH đất đo tỷ lệ đất: nước khác nhau, ví dụ: tỷ lệ đất: nước 1:1, 1:2, 1:2.5 1:5 tỷ lệ cho kết khác biệt Thông thường pH đất có khuynh hướng cao đo pH tỷ lệ đất: nước cao Khi có có nhiều nước sử dụng, nồng độ ion H+ thường trở nên bị hòa lõang kết đo pH cao 2.1.6 Thiết bị 14 Máy đo pH Máy lắc máy ly tâm mẫu Ống ly tâm 50 ml Bình tia 2.1.7 Hoá chất Dung dịch chuẩn: 4, 7, 7,9 Giấy lọc Lọ chứa mẫu Nước cất KCl 1N 2.1.8 Tiến trình xác định pH theo tỷ lệ 1:5 Phương pháp xác định pH chấp nhận nhiều lắc đất với nước 1-2 sau đó, ly tâm lấy dung dịch nước đem xác định pH Tiến trình thực sau: Cân g đất cho vào ống ly tâm 50 ml Thêm hai dung dịch ly trích sau: o 25 ml nước khử khóang (đây phương pháp xác định pH đơn giản nhất, thường sử dụng cho hầu hết loại đất, nhiên phương pháp không lấy ion H+ vị trao đổi) Xác định pH đất cách cho ta biết độ chua đất ký hiệu pHH2O o 25 ml KCl 1N cách ly trích hữu ích cho việc xác định cation trao đổi cation khác đất đo pH thực mẫu trích Bên cạnh dung dịch KCl lấy H+ từ vị trí cation trao đổi đất, kết thường thấp so với phương pháp (a) Xác định pH cách cho ta biết độ chua trao đổi đất (độ chua tiềm tàng) ký hiệu pHKCl Lắc mẫu nhiệt độ phòng Ly tâm, lấy nước để yên mẫu vài phút đo pH sau kiểm tra máy hai dung dịch chuẩn có pH = pH = Thông thường mẫu đất nên tiến hành lặp lại Chú ý: 15 + Khi đo pH chuẩn xong, phải rửa điện cực nước cất lâu nhẹ giấy thấm nước đặt điện cực vào pH Tiếp tục rửa lại lần với nước cất, lâu nhẹ trước cho vào mẫu thật + Sau đo xong phải lau rửa điện cực thật bảo quản điện cực dung dịch KCl bảo hòa dung dịch pH tùy loại điện cực Cần xem phương pháp bảo quản tài liệu hướng dẫn máy Hình 1: Máy đo pH Hình 2: Giấy đo pH 16 Dây Ag/AgCl Dung dịch KCl bảo Điện cực tham khảo Điện cực thủy tinh Tinh thể KCl Điện cực thủy tinh Điện cực tham khảo Điện cực thủy tinh kết hợp Hình 3: Điện cực máy đo pH 17 ... điện c c tiêu chuẩn (indicator electrode), ph n c m ứng điện c c ph n cuối điện c c dạng hình c u c chứa dung dịch HCl Khi cho điện c c vào dung dịch, bề mặt bầu điện c c bị thuỷ hoá trao đổi cation... loại đất, nhiên ph ơng ph p không lấy ion H+ vị trao đổi) X c định pH đất c ch cho ta biết độ chua đất ký hiệu pHH2O o 25 ml KCl 1N c ch ly trích hữu ích cho vi c x c định cation trao đổi cation... Dụng c đo pH: x c định pH phương ph p sau: + Giấy đo pH 13 + Máy đo pH máy dùng để x c định pH c nhiều loại nhiều dạng kh c nhau, nhìn chung chúng thường c u tạo điện c c sau: Điện c c thủy