Наша лаборатория аккредитована на определение карбонат- и бикарбонат-ионов (гидрокарбонат-ионов) в водной вытяжке из почв титриметрическим методом по ГОСТ 26424.
Свободная щелочность, связанная с содержанием растворимых карбонатов, характерна для водных вытяжек из содовых солонцов, солончаков, поскольку она обусловлена присутствием в почве соды Na2CO3, а также солей щелочных металлов кремниевой и органических кислот. В карбонатных почвах эта щёлочность, кроме того, обусловлена в какой-то мере углекислым магнием, который даже в небольших количествах подщелачивает раствор.
Растворимые карбонаты в результате гидролиза создают щелочную реакцию вытяжки
(рН > 8,3), вследствие чего вытяжка окрашивается в розовый цвет при добавлении к ней фенолфталеина. Титруя окрашенную фенолфталеином вытяжку кислотой до обесцвечивания индикатора
2Na2CO3 + H2SO4 → 2NaHCO3 + Na2SO4,
узнают содержание в ней растворимых карбонатов.
Как показывает реакция, нейтрализация соды по фенолфталеину идёт до образования бикарбоната, т.е. сода оттитровывается по этому индикатору лишь наполовину. Образующиеся ионы HCO3- подкисляют раствор, вследствие чего рН снижается (становится меньше 8,2) и фенолфталеин обесцвечивается. Поэтому общее количество СО32- равно удвоенному количеству кислоты, затраченному на титрование.
Определение общей щёлочности, или щёлочности от бикарбонатов, состоит в учёте содержания HCO3- в вытяжке. Общую щёлочность определяют в водных вытяжках из всех почв путём титрования взятого объёма вытяжки кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого, т.е. до рН = 4,4.
Взаимодействие НСО3- с ионом водорода кислоты идёт по схеме:
НСО3- + Н+ → Н2О + СО2
или в молекулярном виде:
2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O,
Ca(HCO3)2 + H2SO4 → CaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O.
Из реакции видно, что общая щелочность обусловлена присутствием в вытяжке двууглекислых солей щелочных и щелочноземельных металлов. По метиловому оранжевому бикарбонаты оттитровываются полностью, поэтому общая щёлочность характеризует суммарное количество всех бикарбонатов вытяжки.
Содержание карбонатов и бикарбонатов в водной вытяжке выражают в ммоль в 100 г почвы или в %.
В нашей лаборатории при определении карбонатов и бикарбонатов в водной вытяжке почв также используется метод потенциометрического титрования с применением блока автоматического титрования, включающего в комплект бюретку, рН-метр и магнитную мешалку, что является гарантией высокой точности и воспроизводимости результатов измерений.
