Wir erforschen den Boden/Wir messen die Bodenversauerung elektrometrisch: Unterschied zwischen den Versionen

Aus ZUM-Unterrichten
Main>Cereale
Keine Bearbeitungszusammenfassung
Main>Cereale
Keine Bearbeitungszusammenfassung
Zeile 29: Zeile 29:


|-
|-
| i. Bestimmung frischer oder getrockneter Proben
| 1. Bestimmung frischer oder getrockneter Proben


|-
|-
Zeile 44: Zeile 44:


|-
|-
| Hinzu kommen Angaben über den Zeitpunkt und die Tiefe der Probennahme und darüber, ob sich die Werte auf Einzel- oder Mischproben beziehen. Für pflanzenßkologische Zwecke ist nur der in einer wässrigen Bodensuspension gemessene pH-Wert = pH (H20) brauchbar, da er den natürlichen Verhältnissen am besten entspricht. Von bodenkundlicher und agrikulturchemischer Seite wird dagegen die Probe in einer Salzlßsung (meist n—KCl oder 0,1nKCl) aufgeschwemmt. Konventionell sind Boden und Flüssigkeit im Verhältnis 1 : 2,5 (bei humosen Bßden 1 :10) zu mischen.
| Hinzu kommen Angaben über den Zeitpunkt und die Tiefe der Probennahme und darüber, ob sich die Werte auf Einzel- oder Mischproben beziehen. Für pflanzenökologische Zwecke ist nur der in einer wässrigen Bodensuspension gemessene pH-Wert = pH (H20) brauchbar, da er den natürlichen Verhältnissen am besten entspricht. Von bodenkundlicher und agrikulturchemischer Seite wird dagegen die Probe in einer Salzlösung (meist n-KCl oder 0,1nKCl) aufgeschwemmt. Konventionell sind Boden und Flüssigkeit im Verhältnis 1 : 2,5 (bei humosen Böden 1 :10) zu mischen.


 
 
Zeile 99: Zeile 99:


|-
|-
| In sechs nummerierte Gefäße werden je 10 g (oder 20 g) Boden eingewogen. In die Gefäße Nr. 2 + 3 werden 25 ml destilliertes Wasser und in die Gefäße Nr. 5 + 6 je 25 ml einmolare Kaliumchloridlßsung gegeben, so dass ein gut rührbarer Bodenbrei entsteht. Der Inhalt der Gefäße Nr. 2 + 3 + 5 + 6 wird gut umgerührt. Danach werden Lßsungen Nr. 3 + 6 vom Bodensatz abfiltriert. Nach zehn Minuten erfolgt die pH-Messung im Bodenbrei, in der Bodenaufschwemmung und im Bodenfiltrat. Nach jeder Messung ist die Elektrode mit destilliertem Wasser bzw. Kaliumchloridlßsung gut abzuspülen.
| In sechs nummerierte Gefäße werden je 10 g (oder 20 g) Boden eingewogen. In die Gefäße Nr. 2 + 3 werden 25 ml destilliertes Wasser und in die Gefäße Nr. 5 + 6 je 25 ml einmolare Kaliumchloridlßsung gegeben, so dass ein gut rührbarer Bodenbrei entsteht. Der Inhalt der Gefäße Nr. 2 + 3 + 5 + 6 wird gut umgerührt. Danach werden Lösungen Nr. 3 + 6 vom Bodensatz abfiltriert. Nach zehn Minuten erfolgt die pH-Messung im Bodenbrei, in der Bodenaufschwemmung und im Bodenfiltrat. Nach jeder Messung ist die Elektrode mit destilliertem Wasser bzw. Kaliumchloridlßsung gut abzuspülen.


 
 
Zeile 110: Zeile 110:


|-
|-
| Umgekehrt werden in neutralen Bßden Hydroxid-Ionen freigesetzt. Mit steigendem Flüssigkeitszusatz erhßht sich in sauren Bßden der pH-Wert (in alkalischen wird er erniedrigt). Geringer Wasserzusatz (Brei) entspricht am besten den Standortverhältnissen: Die an den suspendierten Bodenteilchen adsorbierten Hydroxonium- bzw. Hydroxid-Ionen werden dann noch mit in die Reaktion einbezogen, während im Filtrat nur die tatsachlich abgespaltenen Hydroxonlum- bzw. Hydroxid-Ionen erfasst werden.
| Umgekehrt werden in neutralen Böden Hydroxid-Ionen freigesetzt. Mit steigendem Flüssigkeitszusatz erhöht sich in sauren Bßden der pH-Wert (in alkalischen wird er erniedrigt). Geringer Wasserzusatz (Brei) entspricht am besten den Standortverhältnissen: Die an den suspendierten Bodenteilchen adsorbierten Hydroxonium- bzw. Hydroxid-Ionen werden dann noch mit in die Reaktion einbezogen, während im Filtrat nur die tatsachlich abgespaltenen Hydroxonlum- bzw. Hydroxid-Ionen erfasst werden.


|-
|-
Zeile 122: Zeile 122:


|-
|-
| Oxonium (auch Oxidanium) ist die Bezeichnung für [http://de.wikipedia.org/wiki/Proton_(Chemie) protoniertes] [http://de.wikipedia.org/wiki/Wasser Wasser] (H3O+) und gehßrt nach [http://de.wikipedia.org/wiki/IUPAC IUPAC] zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff Wasserstoffionen]. Die Bezeichnungen Hydroxonium oder Hydronium sind veraltet und sollten nach den Empfehlungen der [http://de.wikipedia.org/wiki/Nomenklatur_(Chemie) chemischen Nomenklatur] nicht mehr verwendet werden, sind aber in der Literatur noch weit verbreitet. In der Literatur versteht man unter Oxoniumion auch häufig nur ein Sauerstoffkation mit drei Bindungen. In dieser Definition ist H3O+ ein Spezialfall. Im Englischen versteht man unter "oxonium ion" ausschließlich die allgemeiner gefasste Definition.
| Oxonium (auch Oxidanium) ist die Bezeichnung für [http://de.wikipedia.org/wiki/Proton_(Chemie) protoniertes] [http://de.wikipedia.org/wiki/Wasser Wasser] (H3O+) und gehört nach [http://de.wikipedia.org/wiki/IUPAC IUPAC] zu den [http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff Wasserstoffionen]. Die Bezeichnungen Hydroxonium oder Hydronium sind veraltet und sollten nach den Empfehlungen der [http://de.wikipedia.org/wiki/Nomenklatur_(Chemie) chemischen Nomenklatur] nicht mehr verwendet werden, sind aber in der Literatur noch weit verbreitet. In der Literatur versteht man unter Oxoniumion auch häufig nur ein Sauerstoffkation mit drei Bindungen. In dieser Definition ist H3O+ ein Spezialfall. Im Englischen versteht man unter "oxonium ion" ausschließlich die allgemeiner gefasste Definition.


   
   
Zeile 135: Zeile 135:


|-
|-
| • gleiche Messdauer der Proben
| gleiche Messdauer der Proben


|-
|-
| • gleiche Verdünnung der Proben
|gleiche Verdünnung der Proben


 gleiches Verrühren der Proben
 gleiches Verrühren der Proben
Zeile 145: Zeile 145:


|}
|}
 
&
 
 
 
 
 
&nbsp;<nowiki><!--msnavigation--></nowiki><nowiki><!--msnavigation--></nowiki>
 
|}

Version vom 13. März 2009, 12:24 Uhr


Wir erforschen den Boden

Close-up of mole.jpg

Vorhergehende Seite: [[Wir erforschen den Boden/Wir bestimmen den pH-Wert mit Indikatorlösung|Wir bestimmen den pH-Wert mit Indikatorlösung]
Zur nächsten Seite: Wir ermitteln den Calzumcarbonatgehalt durch Wägung


Wir messen die Bodenversauerung elektrometrisch

 

Informationen zum Thema
Wir messen die Bodenversauerung elektrometrisch
Der pH-Wert eines Bodens kann (entsprechend  der angewandten Methode) verschieden aus. Daher muss die Art seiner Bestimmung stets angegeben werden. Dazu gehßren:
1. Bestimmung frischer oder getrockneter Proben
2. Zusatz von Salzlößungen (Kaliumchlorid)
3. Verhältnis Boden : Wasser
4. Messverfahren und Gerätetyp
5. Messungen in Suspensionen, überstehender Flüssigkeit o. dgl.
Hinzu kommen Angaben über den Zeitpunkt und die Tiefe der Probennahme und darüber, ob sich die Werte auf Einzel- oder Mischproben beziehen. Für pflanzenökologische Zwecke ist nur der in einer wässrigen Bodensuspension gemessene pH-Wert = pH (H20) brauchbar, da er den natürlichen Verhältnissen am besten entspricht. Von bodenkundlicher und agrikulturchemischer Seite wird dagegen die Probe in einer Salzlösung (meist n-KCl oder 0,1nKCl) aufgeschwemmt. Konventionell sind Boden und Flüssigkeit im Verhältnis 1 : 2,5 (bei humosen Böden 1 :10) zu mischen.

 


| Versuchsanstellung

|- | Als Messgerät dient ein hochohmiges Milli-Voltmeter, an dem die pH-Zahl direkt ablesbar ist, wenn die Elektrode in die Flüssigkeit gesteckt wird.

 

|- | Untersuchungsmaterialien

|- | elektrisches pH-Meter

|- | Waage

|- | 8 Bechergläser oder kleine Plastikbecher (für eine Probenreihe)

|- | Pipetten

|- | Filter

|- |  Trichter und Zubehßr

|- | Kaliumchlorid-Lßsung

|- | destilliertes Wasser

|- | Bodenproben

|} pH-Meter (elektrisch)




| Versuchsablauf

|- | In sechs nummerierte Gefäße werden je 10 g (oder 20 g) Boden eingewogen. In die Gefäße Nr. 2 + 3 werden 25 ml destilliertes Wasser und in die Gefäße Nr. 5 + 6 je 25 ml einmolare Kaliumchloridlßsung gegeben, so dass ein gut rührbarer Bodenbrei entsteht. Der Inhalt der Gefäße Nr. 2 + 3 + 5 + 6 wird gut umgerührt. Danach werden Lösungen Nr. 3 + 6 vom Bodensatz abfiltriert. Nach zehn Minuten erfolgt die pH-Messung im Bodenbrei, in der Bodenaufschwemmung und im Bodenfiltrat. Nach jeder Messung ist die Elektrode mit destilliertem Wasser bzw. Kaliumchloridlßsung gut abzuspülen.

 

|- | Auswertungsbeispiel

|- | pH (KCl) liegt in sauren Bßden tiefer, in basischen hßher als der pH (H20). Die Ursache ist darin zu suchen, dass die mit der Salzlßsung zugefügten Kationen gegen einen Teil der Hydroxionium-Ionen aus dem Ionenschwarm der Bodenkolloide ausgetauscht werden. Die somit freigesetzten Hydroxonium-Ionen erniedrigen damit den pH-Wert.

|- | Umgekehrt werden in neutralen Böden Hydroxid-Ionen freigesetzt. Mit steigendem Flüssigkeitszusatz erhöht sich in sauren Bßden der pH-Wert (in alkalischen wird er erniedrigt). Geringer Wasserzusatz (Brei) entspricht am besten den Standortverhältnissen: Die an den suspendierten Bodenteilchen adsorbierten Hydroxonium- bzw. Hydroxid-Ionen werden dann noch mit in die Reaktion einbezogen, während im Filtrat nur die tatsachlich abgespaltenen Hydroxonlum- bzw. Hydroxid-Ionen erfasst werden.

|- | Hinweis

|- | Hydroxid-Ion = Anion = OH-

|- | Hydroxonium

|- | Oxonium (auch Oxidanium) ist die Bezeichnung für protoniertes Wasser (H3O+) und gehört nach IUPAC zu den Wasserstoffionen. Die Bezeichnungen Hydroxonium oder Hydronium sind veraltet und sollten nach den Empfehlungen der chemischen Nomenklatur nicht mehr verwendet werden, sind aber in der Literatur noch weit verbreitet. In der Literatur versteht man unter Oxoniumion auch häufig nur ein Sauerstoffkation mit drei Bindungen. In dieser Definition ist H3O+ ein Spezialfall. Im Englischen versteht man unter "oxonium ion" ausschließlich die allgemeiner gefasste Definition.


|} Tabelle3.jpg

| Erfahrungen und Konsequenzen

|- | Der Versuch ist als Gruppenarbeit geeignet. Für alle Messungen sind die Versuchsbedingungen mßglichst einheitlich zu gestalten:

|- | gleiche Messdauer der Proben

|- |gleiche Verdünnung der Proben

 gleiches Verrühren der Proben

 

|} &