BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 1 XÁC ĐỊNH ĐỘ CHUA THỦY PHÂN CỦA ĐẤT (PHƯƠNG PHÁP KAPEN)

BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 1
XÁC ĐỊNH ĐỘ CHUA THỦY PHÂN CỦA ĐẤT
(PHƯƠNG PHÁP KAPEN)
1.1. Ý Nghĩa
- Độ chua là yếu tố độ phì quan trọng của đất, ảnh hưởng đến quá trình lý
hóa, sinh học trong đất và tác động tới cây trồng. Khi phân tích độ chua thủy
phân, ta biết được tổng số độ chua tiềm tàng trong đất, từ đó tính được lượng
vôi bón cải tạo đất chua.
1.2. Cơ sở lý thuyết
- Độ chua thủy phân là độ chua của đất được xác định khi sử dụng chất
chiết rút là 1 muối thủy phân.
- Độ chua của đất là do sự có mặt các ion H
+
và Al
3+
trong dung dịch đất
cũng như trong các phức hệ hấp phụ của đất có khả năng trao đổi gây nên.
[PHHP]
(H+,Al3+)
+ KCl → [PHHP]H
+
+ Al
3+
+ H
+
Al
3+
+ HOH → Al(OH)
3
+ H
+

- Nguyên tắc Kapen:
Dùng 1 muối kiềm mạnh axit yếu (thường dùng CH
3
COONa)
[KĐ](Al
3+
H
+
) + Na
+
→ [KĐ](4Na
+
) + Al(OH)
3
+ H
2
O
Na
+
không lấy trực tiếp trong dung dịch mà phải dùng muối thủy phân
CH
3
COONa
CH
3
COONa + H
2
O → CH
3
COOH + NaOH

- pH của môi trường: pH = 8.2 – 8.5 (kết quả trao đổi sẽ triệt để hơn khi
dùng môi trường trung tính)
1.3. Dụng cụ và hóa chất
1.3.1. Dụng cụ
- Buret
- Erlen
- Becher, cân
- Giấy lọc
- Bình định mức 50ml, 100ml
- Rây 1mm
1.3.2. Hóa chất
- CH
3
COONa 1N
- Phenolphtalein 0.1%
- NaOH 0.05N
1.4. Tiến hành thí nghiệm
- Phơi đất khô.
- Rây đất qua rây 1mm để loại sạn, rác rưởi, sau đó cân 40g đất qua rây
cho vào bình tam giác.
- Cho vào 100ml dung dịch CH
3
COONa 1N sau đó lắc trong 1h rồi lọc
qua giấy lọc để lấy dịch lọc.
- Lấy 50ml dịch lọc, thêm vào 1 – 2 giọt phenolphthalein.
- Chuẩn độ với dung dịch NaOH 0.05N đến khi có màu hồng nhạt, bền
trong 1 phút. Ghi thể tích V
NaOH
tiêu tốn.
- Lặp lại 3 lần.


Cách xác định hệ số khô kiệt
- Lấy cốc, sấy cốc ở 105
0
C trong vòng 30 phút, sau đó cân cốc được khối
lượng m
0
: m
0
= 114.78 (g)
- Cân 10g đất cho vào cốc vừa sấy, đem cân được khối lượng m
1
:
m
1
= 124.92 (g)
- Lấy cốc vừa cho đất vào ở trên đem sấy ở nhiệt độ 105 – 110
0
C trong 2h,
cân xác định khối lượng m
2
:
m
2
= 124.50 (g)
- Xác định hệ số K:
K =
100
02
21




mm
mm
=
100
78.11450.124
50.12492.124



= 4.32
1.5. Tính toán kết quả
- Sau 3 lần thí nghiệm, ta có kết quả như sau:
Bình 1 2 3 Trung bình
V (ml) 186.5 200 172.8 186.43
- Độ chua thủy phân của đất được xác định theo công thức:
H
tf
(mgdl/100gđất) =
K
NV



4050
10075.1
Trong đó:
+ V: Thể tích NaOH dùng để chuẩn độ, V

NaOH
= 186.43 ml
+ N: Nồng độ đương lượng NaOH, N
NaOH
= 0.05N
+ 1.75: Hệ số Kapen điều chỉnh
+ 100: mgdl tính trong 100g đất (đơn vị của độ chua thủy phân)
+ 50: Số ml dịch lọc, 50ml
+ 40: Khối lượng đất, 40g
Thay vào công thức trên ta được:
H
tf
(mgdl/100gđất) =
32.4
4050
10075.105.043.186



= 3.52

Kết luận
- Độ chua thủy phân của mẫu đất đem đi phân tích là 3.52, đất khá chua vì
vậy ta cần phải bón vôi để cải tạo đất và lựa chọn các biện pháp canh tác
thích hợp, đồng thời lựa chọn các giống cây trồng sinh trưởng và phát triển
tốt trên đất chua để có thể đem lại năng suất cao nhất.

Dựa vào độ chua thuỷ phân để tính lượng vôi cần bón theo lý thuyết
- Có nhiều công thức bón vôi, các công thức đó tuy khác nhau về cách thể
hiện nhưng đều dựa trên một nguyên tắc chung là "cứ 1lđl ion H+ trong đất

cần dùng 1 lđl gam bột đá vôi (tức 50mg CaCO
3
) hoặc 1lđl vôi bột (28mg
CaO) để trung hoà".
- Trong thực tế chúng ta thường tính lượng vôi bón quy ra CaO. Lượng
CaO được tính theo công thức sau:
Q (kg/S) = 0,28.S.h.D.H
Trong đó
S - Diện tích cần bón (m
2
)
h - Bề dày tầng canh tác (m)
D - Dung trọng đất (g/cm
3
)
H - Độ chua thuỷ phân (lđl/100g đất)
- Sau khi tính được lượng vôi bón theo lý thuyết thì xét tính đệm của đất
(thành phần cơ giới hoặc hàm lượng mùn trong đất) để điều chỉnh lại lượng
vôi đã tính cho phù hợp với thực tế.
BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 2
XÁC ĐỊNH ĐỘ CHUA TRAO ĐỔI CỦA ĐẤT
2.1. Ý nghĩa
- Độ chua trao đổi sinh ra khi ta tác động vào đất một dung dịch muối
trung tính. Gây nên độ chua trao đổi là ion H
+
và Al
3+
. Khi pH đất trên 5.5 thì
còn rất ít hoặc không còn nhôm di động (nhôm bắt đầu kết tủa lúc pH= 5.5
và kết tủa hoàn toàn lúc pH= 6.4 – 6.5)

- Xác định độ chua trao đổi để tính lượng phân bón cho đất.
2.2. Cơ sở lý thuyết
Thực hiện theo phương pháp Xôkôlốp.
- Khi tác động với đất bằng dung dịch muối trung tính (NaCl) thì đồng
thời cả H
+
và Al
3+
đều được đẩy ra khỏi tầng hấp phụ trao đổi của keo đất.
- Khi đó AlCl
3
lại bị thủy phân tạo thành H
+
:
AlCl
3
+ 3HOH

Al(OH)
3
+ 3HCl
- Từ 1ion Al
3+
thủy phân sẽ tạo ra 3 ion H
+
. Như vậy, thực chất khi chuẩn
độ xác định độ chua trao đổi đã bao gồm cả H
+
trao đổi, H
+

tự do trong dung
dịch đất và H
+
được tạo thành do Al
3+
thủy phân. Nếu biết H
+
trao đổi (gọi
chung cho cả H
+
tự do), thì Al
3+
trao đổi được xác định theo công thức:
Al
3+
trao đổi = Độ chua trao đổi – H
+
trao đổi.
- Xôkôlốp sử dụng NaF để liên kết với Al
3+
, sẽ xác định được riêng H
+
trao
đổi:
Al
3+
+ 6F
-
→ AlF
6

3-
- Lúc này trong dung dịch chỉ còn H
+
tự do, dùng phương pháp chuẩn độ
để xác định chúng. Thông thường Al
3+
di động tồn tại ở điều kiện pH
KCl
< 5,5.
Do vậy, Al
3+
chỉ có ý nghĩa lớn ở các đất chua và được xác định cùng với khi
xác định độ chua trao đổi.
2.3. Dụng cụ và hóa chất
2.3.1. Dụng cụ
- Erlen
- Pipet
- Bếp điện
- Buret
- Cân điện tử
- Các dụng cụ thủy tinh khác
2.3.2. Hóa chất
- KCl (NaCl) 1N
- NaF 3.5%
- NaOH 0.02N
- Chỉ thị PP 0.1%
2.4. Cách tiến hành
- Cân 30g đất (đã qua rây 1mm) cho vào bình tam giác 250ml với 150ml
dung dịch NaCl 1N lắc trong 1h, sau đó tiến hành lọc qua giấy lọc thu dịch
lọc.


Xác định độ chua trao đổi
- Hút 50ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh, đem đun sôi 1 phút để loại bỏ
CO
2
. Sau đó cho 3 giọt chỉ thị PP rồi chuẩn bằng NaOH 0.02N đến khi xuất
hiện màu hồng nhạt bền trong 1phút.
- Ghi lại thể tích NaOH tiêu tốn
Bình 1 2 3 Trung bình
V
1
(ml) 2.6 2.4 2.7 2.57

Xác định độ chua H
+
- Hút 50ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh, đem đun sôi trong 1 phút để
loại bỏ CO
2
, sau đó cho 5ml NaF 3.5% + 3 giọt chỉ thị PP rồi chuẩn bằng
NaOH 0.02N đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 1phút.
- Ghi lại thể tích NaOH tiêu tốn
Bình 1 2 3 Trung bình
V
2
(ml) 0.8 0.9 0.7 0.8
2.5. Tính toán
- Độ chua trao đổi:
H(mgđl/100g) =
K
NV




5030
100150
1
Trong đó:
+ V
1
: Thể tích NaOH dùng để chuẩn độ, V
1NaOH
= 2.57 ml
+ N: Nồng độ đương lượng NaOH, N
NaOH
= 0.02N
+ 100: mgdl tính trong 100g đất
+ 50: Số ml dịch lọc, 50ml
+ 40: Khối lượng đất, 40g
Với K là hệ số khô kiệt của đất: K = 4.32 (Lấy giá trị ở bài thực hành
trước, do cùng thưc hiện với một loại mẫu đất)
H(mgđl/100g) =
32.4
5030
10015002.057.2



= 2.22
- Độ chua H
+

:
H
+
(mgđl/100g) =
K
NV



5030
100150
2
Trong đó:
+ V
2
: Thể tích NaOH dùng để chuẩn độ, V
2NaOH
= 0.8 ml
+ N: Nồng độ đương lượng NaOH, N
NaOH
= 0.02N
+ 100: mgdl tính trong 100g đất
+ 50: Số ml dịch lọc, 50ml
+ 40: Khối lượng đất, 40g
Với K là hệ số khô kiệt của đất: K = 4.32 (Lấy giá trị ở bài thực hành trước,
do cùng thưc hiện với một loại mẫu đất)
H(mgđl/100g) =
32.4
5030
10015002.08.0




= 0.69
- Al
3+
trao đổi = Độ chua trao đổi – H
+
trao đổi = 2.22 – 0.69 = 1.53

Kết luận
- Độ chua trao đổi của mẫu đất đem đi phân tích là 2.22 mgdl/100g.
- Thông thường độ chua trao của đất nhỏ hơn 1 lđl/100g đất. Khi độ chua
này lớn (trên 2 lđl/100g đất) chứng tỏ các cation kiềm hấp phụ trên keo đất
đã bị rửa trôi nhiều, cần phải bón vôi cải tạo độ chua cho đất trước khi bón
phân khoáng vào đất. Nếu không có vôi bón thì nên chia phân khoáng bón
thành nhiều đợt, tránh bón tập trung.
- Ở những vùng đất trung tính hay kiềm yếu chỉ xác định được pH
KCl
(giá
trị pH được xác định khi đem dung dịch lọc đi đo pH) chứ không xác định
được độ chua trao đổi bằng chuẩn độ vì dung dịch đất sẽ có màu hồng ngay
sau khi vừa cho chỉ thị màu phenolphtalein vào dịch chiết đất.
- Dùng muối trung tính KCl tác động với đất nhiều khi vẫn chưa đẩy được
hết các ion H
+
và Al
3+
ra khỏi keo đất (Độ chua trao đổi). Do đó dùng
phương pháp khác: dùng dung dịch chiết là muối tạo bởi một axit yếu và

một bazơ mạnh như CH
3
COONa hoặc Ca(CH
3
COO)
2
thì hầu hết các ion H
+
và Al
3+
sẽ bị đẩy ra khỏi keo vào dung dịch (Độ chua thủy phân).
- Thường độ chua thủy phân có giá trị lớn hơn rất nhiều so với độ chua
trao đổi (vì nó bao gồm cả ion H
+
(độ chua hoạt tính), ion H
+
và Al
3+
bám hờ
(độ chua trao đổi) và những ion H
+
và Al
3+
hút bám chặt trên bề mặt keo đất).
BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 3
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cl
-
TRONG ĐÂT BẰNG PHƯƠNG PHÁP
MORH
3.1. Ý nghĩa

- Sự có mặt của Cl với hàm lượng cao trong đất gây ra độ mặn của đất. Vì
vậy việc phân tích hàm lượng Cl trong đất giúp xác định hàm lượng vôi bón
với liều lượng thích hợp để cải tạo đất.
3.2. Cơ sở lý thuyết
- Phản ứng của ion clorua với ion thêm vào tạo thành kết tủa AgCl không
tan. Việc thêm dù một lượng nhỏ Ag tạo thành cromat màu nâu đỏ với ion
cromat được thêm làm chất chỉ thị. Môi trường pH thích hợp cho phép chuẩn
độ này là 6.5 − 7.
- Cl
-
tác dụng với AgNO
3
sinh ra kết tủa trắng AgCl
Ag
+
+ Cl
-
→ AgCl↓
- Khi tất cả Cl
-
đã chuyển thành dạng AgCl thì nhỏ thêm giọt AgNO
3
,
AgCl sẽ tác dụng với K
2
CrO
4
thành Ag
2
CrO

4
màu nâu gạch mà lắc không
mất màu thì kết thúc chuẩn độ.
2AgCl + K
2
CrO
4
→ Ag
2
CrO
4
↓ + 2KCl
3.2. Dụng cụ và hóa chất
3.2.1. Dụng cụ
- Erlen
- Pipet
- Buret
- Bình định mức 50ml, 100ml
- Becher
- Cân, phễu, giấy lọc, rây 1mm
3.2.2. Hóa chất
- AgNO
3
0.05N
- K
2
CrO
4
5%
3.3. Tiến hành thí nghiệm

- Cân 30g đất đã qua rây 1mm cho vào erlen 250ml
- Cho vào 100ml nước cất, lắc trong 1h. Lọc lấy dịch lọc.
- Lấy 50ml dịch lọc cho vào erlen 250ml, thêm vào 10 giọt K
2
CrO
4
5%.
- Chuẩn độ với AgNO
3
0.05N đến khi dung dịch xuất hiện màu đỏ gạch
bền trong 30giây thì dừng lại, ghi lại thể tích AgNO
3
tiêu tốn.
- Lặp lại thí nghiệm 3 lần.
3.4. Tính toán kết quả
- Sau khi lặp lại thí nghiệm 3 lần ta được kết quả như sau:
V
1
= 2.2 ml V
2
= 2.4 ml V
3
= 2.5 ml
=> Vtb =
3
321
VVV 
=
3
5.24.22.2 

= 2.37 (ml)
- Hàm lượng Cl
-
trong đất được xác định bằng công thức:
Cl
-
(%) =
K
C
NV

 1000355.0

Trong đó:
+ V: Thể tích dung dịch AgNO
3
tiêu tốn, V = 2.37ml
+ N: Nồng độ dung dịch AgNO
3
, N = 0.05N
+ C: Khối lượng đất, C = 30g.
+ 100: Phần trăm.
+ K: Hệ số khô kiệt của đất
Cách xác định hệ số khô kiệt:
Lấy cốc, sấy ở 105
0
C trong vòng 30 phút, sau đó cân cốc được khối
lượng m
0
: m

0
= 53.68g
Cân 10g đất cho vào cốc vừa sấy, đem cân được khối lượng m
1
: m
1
=
63.65g
Lấy cốc vừa cho đất vào ở trên đem sấy ở nhiệt độ 105 - 110
0
C trong 2h,
cân xác định khối lượng m
2
:

m
2
= 62.67g
Công thức xác định hệ số K:
K =
100
02
21



mm
mm
=
100

68.5367.62
67.6265.63



= 0.11
+ 0.0355: Hệ số tính ly của Cl
-
, được xác định như sau:
1000e
M
=
10001
5.35

= 0.0355
Với e: Là số electron trao đổi (số electron hóa trị)
- Thay các giá trị vào công tức trên, ta được:
Cl
-
(%)=
K
C
NV

 1000355.0
=
11.0
30
1000355.005.037.2



=
0.00154

Kết luận
- Hàm lượng clo trong đất xác định được kết quả là 0.00154. Nếu đất có
chứa 0.1% muối là bắt đầu bị hại, từ 0.3 – 0.5% nhiều cây sinh trưởng kém
và có gây chết.
Tên Đất Cl
-
(%)
Không mặn 0.05
Mặn ít 0.05 – 0.1
Mặn trung bình 0.1 – 0.2
Mặn nhiều <0.2
(Nguồn: Bài giảng pp phân tích các chỉ tiêu môi trường, Ths Đinh Hải Hà)
- Dựa vào bảng trên kết luận mẫu đất được phân tích là đất không bị
nhiễm mặn.
BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 4
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MÙN TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG
PHÁP TIURIN
4.1. Ý nghĩa
- Mùn là những hợp chất hữu cơ cao phân tử phức tạp mà phân tử bao
gồm nhiều đơn vị cấu tạo khác nhau, chúng được nối với nhau bằng các cầu
nối. Mỗi đơn vị cấu tạo bao gồm nhân vòng, mạch nhánh, chúng chứa nhiều
nhóm định chức khác nhau và mang tính axit.
- Sự tích lũy chất hữu cơ ở dạng mùn trong đất là do hoạt động vi sinh vật,
thực vật, cũng như bón phân hữu cơ. Hàm lượng, thành phần mùn quyết
định hình thái và tính chất lí, hóa học và độ phì của đất. Trong tầng mùn

chứa gần 90% nitơ ở dạng dự trữ và phần lớn các nguyên tố dinh dưỡng như
P, S, nguyên tố vi lượng là kho dự trữ chất dinh dưỡng cho cây trồng.
4.2. Cơ sở lý thuyết
- Chất hữu cơ của đất dưới tác dụng của nhiệt độ, bị hỗn hợp K
2
Cr
2
O
7
oxi
hóa:
2K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4
+ 3C → Cr
2
(SO
4
)
3
+ 2K
2
SO

4
+ 3CO
2
+ H
2
O
- Lượng K
2
Cr
2
O
7
còn dư dùng dung dịch muối khử là FeSO
4
(hay muối
Morh) để chuẩn:
2Cr
2
O
7
+ Fe
2+
+ H
+
→ Fe
3+
+ Cr
3+
+ H
2

O
- Chất chỉ thị được dùng cho quá trình chuẩn độ này là diphenylamin 0.1%
dung dịch sẽ chuyển sang màu xanh lá cây.
- Trong quá trình chuẩn độ, Fe
3+
tạo thành có thể ảnh hưởng đến quá trình
chuyển hóa màu của chất chỉ thị, vì vậy trước khi chuẩn độ cho thêm một
lượng nhỏ H
3
PO
4
để tạo phức không màu với Fe
3+
.
4.3. Dụng cụ và hóa chất
4.3.1. Dụng cụ
- Rây 1mm và rây 0.25mm, cân
- Pipet
- Ống nghiệm
- Máy nung COD
- Bình tam giác 250ml
- Buret.
4.3.2. Hóa chất
- FeSO
4
0.4 N
- K
2
Cr
2

O
7
0.4N
- H
3
PO
4
- H
2
SO
4
- Chỉ thị diphenylamin 0.1%
4.4. Tiến hành thí nghiệm
- Lấy 10g đất đem rây 1mm rồi sau đó rây 0.25 mm .
- Cân 0.2g đất đã qua rây 0.25mm rồi cho vào ống nghiệm thêm 5ml dung
dịch K
2
Cr
2
O
7
0.4N.
- Cho vào máy nung COD ở nhiệt độ 150
o
C, đợi 10 phút ( tính từ khi sôi
là 10 phút), rồi để nguội sau đó đem cho vào bình tam giác 250ml (dùng
nước cất để tráng hết vào bình tam giác).
- Hút 1ml H
3
PO

4
đậm đặc và thêm 8 giọt chỉ thị diphenylamin 0.1% vào
bình tam giác trên.
- Chuẩn độ với dung dịch FeSO
4
0.4 N (nếu không có thì có thể dùng
muối Morh – cũng là muối sắt nhưng có thêm phức ở sau) cho đến khi dung
dịch chuyển sang màu xanh. Ghi thể tích V
0

FeSO4
đã tiêu tốn .
- Với bình đối chứng:
+ Lấy 5ml K
2
Cr
2
O
7
0.4N cộng thêm 8 giọt chỉ thị diphenylamin 0.1% .
+ Chuẩn độ với FeSO
4
0.4 N cho đến khi dung dịch chuyển sang màu
xanh. Ghi thể tích V
1
FeSO
4
0.4 N đã tiêu tốn.
4.5. Tính toán kết quả
- Tỉ lệ mùn được tinh theo công thức như sau:

Mùn% =
K
NVV


2.0
724.1003.0)(
01
Trong đó:
+ V
1
: thể tích FeSO
4
0.04N tiêu tốn chuẩn độ trong mẫu đối chứng
+ V
0
: thể tích FeSO
4
0.04N tiêu tốn chuẩn độ trong phân tích mẫu
+ N: nồng độ đương lượng của Fe, N = 0.4N
+ 0.003: hệ số quy đổi (cứ một đương lượng K
2
Cr
2
O
7
oxi hóa được
0.003g Carbon)
+ 1.724: hệ số chuyển từ Carbon sang mùn (cứ 2 K
2

Cr
2
O
7
có 3 C)
+ K: hệ số khô kiệt (đã được xác định ở bài 1)
- Thể tích FeSO
4
0.4N đã tiêu tốn để chuẩn độ là:
V
1
= 47ml V
01
= 30.9ml; V
02
= 30.8ml; V
03
= 31ml
→ V
otb
=
3
318.309.30 
= 30.9 (ml) Vậy tỷ lệ mùn trong đất là:
Mùn% =
32.4
2.0
724.1003.04.0)9.3047(



= 0.72%

Kết luận
- Ở nước ta hàm lượng mùn trong đất (phân tích theo Tiurin) được đánh giá
theo tiêu chuẩn:
Mức độ Mùn (%)
Rất giàu
Giàu
Trung bình
Nghèo
Rất nghèo
8˃
4 – 8
2 – 4
1 – 2
1˂
Vậy mẫu đất phân tích có tỉ lệ mùn = 0.72% < 1% là đất rất nghèo mùn.
BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 5
PHÂN TÍCH HẠT KẾT CỦA ĐẤT
5.1. Ý nghĩa
- Trong tự nhiên đất do các hạt to nhỏ có thành phần khoáng vật khác nhau
hợp thành, nó quyết định thành phần và tính chất của đất:
+ Hạt đất càng nhỏ thì diện tích càng lớn, khả năng giữ nước càng cao,
năng lượng mặt ngoài lớn và tính chất của đất càng phức tạp.
+ Đối với hạt có kích thước lớn thì độ rỗng giữa các hạt đất lớn nên
khả năng giữ nước kém.
=> Vì vậy thành phần hạt của đất quyết định tới các tính chất của đất.
- Mặt khác các hạt có kích thước nhỏ bé thì có khả năng giữ nước tốt và
cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Từ đó, ta sẽ có các biện pháp xử lí
và trồng cây thích hợp. Ta có bảng sau:

Bảng: Cấp hạt cơ giới của Liên Xô (Cũ), Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), FAO
- UNESCO (mm)
Liên Xô (Cũ)
Đá vụn >3
Cuội 3-1
Cát thô 1-0.5
Cát Trung bình 0.5-0.25
Cát mịn 0.25-0.05
Bụi thô 0.05-0.01
Bụi TB 0.01-0.005
Sét thô 0.005-0.0005
Sét mịn 0.0005-0.0001
Keo <0.0001
USDA
Cuội >2
Sỏi 2-1
Cát thô 1-0.5
Cát TB 0.5-0.25
Cát mịn 0.25-0.02
Cát rất mịn 0.2-0.05
Bụi 0.05-0.005
Sét <0.005
FAO - UNESCO
Đá cục >250
Cuội 250-64
Sỏi 64-4
Sạn 4-2
Cát rất thô 1-2
Cát thô 1-0.5
Cát trung bình 0.5-0.25

Cát mịn 0.25-0.1
Cát rất mịn 0.1-0.05
Bụi 0.05-0.002
Sét <0.002
5.2. Nguyên tắc
- Phân tích thành phần hạt trong đất được xác định dựa trên Tiêu chuẩn
Việt Nam (TCVN 4198-1995: Các phương pháp xác định thành phần cỡ hạt
trong phòng thí nghiệm).
- Thành phần hạt của đất là hàm lượng các nhóm hạt có độ lớn khác nhau
ở trong đất được biểu diễn bằng tỷ lệ phần trăm so với khối lượng mẫu đất
khô tuyệt đối đã lấy để phân tích.
- Xác định thành phần hạt là phân chia đất thành từng nhóm cỡ hạt gần
nhau về độ lớn và xác định thành phân phần trăm của chúng.
- Thành phần hạt đất được xác định bằng phương pháp sàng (rây) theo
phương pháp rây khô để phân chia các hạt có kích thước từ 10 đến 0.5mm.
Sau đó, lấy khối lượng hạt còn lại trên rây sau mỗi kích thước rây và đem đi
tính kết quả.
5.3. Dụng cụ
- Cân kĩ thuật (có độ chính xác đến 0.01g)
- Bộ rây có kích thước lỗ 10, 5, 3, 2, 1.2, 0.5, 0.25
- Cốc đựng đất
5.4. Tiến hành thí nghiệm
- Cân 100g đất đã phơi khô ngoài không khí.
- Lấy 7 cốc, đánh số thứ tự theo kích thước của đường kính lỗ rây, đem
cân, ghi khối lượng cốc a
i
(g).
- Tiến hành rây trên các rây có kích thước rây giảm dần, bắt đầu từ rây có
kích thước lớn nhất, đường kính 10mm đến kích thước rây nhỏ nhất
0.25mm.

- Cân lượng đất còn sót lại trên mỗi rây lần lượt từ rây trên cùng xuống
đáy rây, cho vào các cốc đã xác định khối lượng ở trên theo trình tự các kích
thước lỗ rây.
- Tiến hành cân khối lượng đất còn sót lại trên rây và ghi kết quả b
i
(g)
=> Khối lượng đất còn sót lại: m
i
= b
i
– a
i
(g)
Lặp lại 3 lần và tính trung bình.
5.5. Tính toán kết quả
Sau 3 lần thí nghiệm ta được kết quả cho ở bảng sau:
Đường
kính
lỗ rây
(mm)
Khối
lượng
cốc ai
(g)
Lần 1 Lần 2 Lần 3
Trung
bình
mTB
(g)
Khối

lượng
còn lại
trên
rây bi
(g)
Khối
lượng
đất
còn lại
trên
rây mi
(g)
Khối
lượng
còn lại
trên
rây bi
(g)
Khối
lượng
đất
còn lại
trên
rây mi
(g)
Khối
lượng
còn lại
trên
rây bi

(g)
Khối
lượng
đất
còn lại
trên
rây mi
(g)
10 32.71 41.9 9.19 36.16 3.45 38.29 5.58 6.07
5 32.61 42.50 9.89 47.73 15.12 45.16 12.55 12.52
3 32.8 49.11 16.31 51.60 18.80 48.20 15.40 16.84
2 47.23 61.16 13.93 62.51 15.28 62.17 14.94 14.72
1.2 47.77 70.67 22.90 72.31 24.54 73.26 25.49 24.3
0.5 53.32 73.53 20.21 71.72 18.40 70.09 16.77 18.46
0.25 53.37 57.60 4.03 57.55 3.98 59.31 5.94 4.65
- Gọi:
+ m
i
là khối lượng đất còn sót lại trên rây thứ i, g
+ C là khối lượng đất đem đi rây, C=100 (g)
+ K là hệ số khô kiệt của đất (Do sử dụng mẫu đất giống với mẫu đất ở
bài thực hành số 1 nên ta sử dụng hệ số khô kiệt đã xác định ở bài này, K=
4.32)
Phần trăm hạt kết ở các kích thước rây khác nhau được tính theo công thức:
% hạt kết =
K
C
m
i


100
(mm)
Kết quả tính được cho ở bảng sau:
Đường kính lỗ rây
(mm)
Trung bình mTB (g)
% hạt kết
10 6.07 26.22
5 12.52 54.09
3 16.84 72.75
2 14.72 63.59
1.2 24.3 104.98
0.5 18.46 79.75
0.25 4.65 20.09
TB: 60.21

Kết luận
- Ta có bảng tiêu chuẩn đánh giá kết cấu đất:
Tổng số cấp hạt kết 0.25 - 10mm
theo %
Mức độ đánh giá
Rây khô
80 Tốt
80-60 Khá
60-40 Trung bình
40-20 Kém
20 Xấu
(Nguồn: Giáo trình pp phân tích các chỉ tiêu môi trường, ThS Đinh Hải Hà).
- Mẫu đất đem đi phân tích có tổng số cấp hạt kết 0.25 − 10mm theo phần
trăm là 60.21%, dựa vào bảng trên, kết cấu đất vào loại khá. Từ đó có biện

pháp canh tác thích hợp, bón phân, vôi và các hợp chất cao phân tử giúp gắn
kết các phần tử đất. Trồng các loại cây trồng thích hợp.
BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 6
PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CaO TRONG ĐẤT
6.1. Ý nghĩa
- Canxi trong đất thường ở dạng cacbonat, sunphat, clorua trong đá vôi, đá
dolomit, photphorit hoặc các khoáng vật khác.
- Trong vỏ trái đất, tỷ lệ CaO bình quân khoảng 5.1% trọng lượng. Ở đất
cacbonat tỷ lệ CaO có thể trên 20%, ở đất đỏ đất chua chỉ dưới 0.5%. Nói
chung biến thiên ở phạm vi 0.5 – 10%.
- Sự phân bố canxi trong tầng đất cũng phụ thuộc thành phần đá mẹ. Ở đất
cacbonat, canxi trong lớp đất mặt thường ít hơn các lớp dưới. Ở đất không
chứa cacbonat thì ngược lại, canxi trong tầng đất trên lại nhiều hơn tầng
dưới, điều này được giải thích bằng quá trình hấp phụ của sinh vật.
- Phân tích CaO không những giúp ta biết được hàm lượng của nó trong
đất mà còn giúp tìm hiểu sự phân bố của chúng trong các tầng đất, quá trình
hình thành, và giúp phân loại đất để có kế hoạch cải tạo canh tác phù hợp.
6.2. Cơ sở lý thuyết
- Ở môi trường có pH = 4 – 4.5 (vì trong môi trường kiềm không tách
được Canxi khỏi các khoáng chất khác hay còn lẫn cả kết tủa CaCO
3
hoặc
CaOH
2
) thì Ca
2+
trong đất sẽ tác dụng với (NH
4
)
2

C
2
O
4
và tạo kết tủa theo
phương trình:
Ca
2+
+ (NH
4
)
2
C
2
O
4
→ Ca
2
C
2
O
4
↓ + NH
3
+
- Ca
2
C
2
O

4
kết tủa hoàn toàn vì nó có tích số hòa tan rất nhỏ (2.5×10
-9
ở
25
0
C).
- Muốn cho môi trường có phản ứng chua phải dùng axit acetic vì nếu có
axit mạnh lẫn vào oxalate canxi sẽ bị hòa tan. Axit acetic còn tham giúp tách
Mg trong dịch đất (nếu có), vì oxalate magie hòa tan trong axit acetic. Đun
nóng và thêm (NH
4
)
2
C
2
O
4
4% lúc dịch lọc còn nóng để tạo kết tủa tinh thể
lớn dạng Ca
2
C
2
O
4
.(H
2
O). Sau 2 – 4h kết tủa hoàn toàn có thể xác định CaO
bằng phương pháp thể tích như phương trình sau:
Ca

2
C
2
O
4
.(H
2
O) + H
2
SO
4
→ CaSO
4
+ H
2
C
2
O
4
(*)
- Dùng nước cất nóng để rửa sạch hết kết tủa trên giấy lọc, rồi hòa tan kết
tủa bằng H
2
SO
4
. Kiểm tra lượng kết tủa còn hay hết bằng AgNO
3
0.1%,
phương trình phản ứng:
Ag

+
+ H
2
C
2
O
4
+ CO
2
+ H
2
O → Ag
2
C
2
O
4
↓
- Lượng axit oxalic sinh ra ở phương trình (*) được chuẩn bằng dung dịch
chuẩn KMnO
4
. Từ đó có thể tính ra tỷ lệ CaO
5H
2
C
2
O
4
+ 2KMnO
4

+ 3H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 10CO
2
+ 8H
2
O
6.3. Dụng cụ và hóa chất
6.3.1. Hóa chất
- Metyl đỏ 1% - (NH
4
)
2
C
2
O
4
4%
- CH
3
COOH 10%
- KMnO

4
0.05N
- HCl 1:1
- AgNO
3
0.1%
- H
2
SO
4
10%
6.3.2. Dụng cụ
- Erlen 250ml
- Bình định mức 100ml, 250ml
- Phễu, giấy lọc
- Buret, pipet, becher
6.4. Tiến hành thí nghiệm
- Cân 90g đã được rây 0.25mm sau đó giã mịn và chia đều cho vào ba
bình erlen 250ml. Thêm 100ml (NH
4
)
2
C
2
O
4
4% sau đó lắc trong 15phút. Để
lắng rồi lọc lấy 50ml dịch lọc. Kiểm tra độ pH của dịch lọc, pH≤ 4. Dùng
CH
3

COOH 10% nhỏ vào từng giọt để hạ pH của dịch lọc. Đổ dịch lọc vào
một erlen rồi kiểm tra pH bằng giấy quỳ và thang đo màu. Đem đun sôi sau
đó thêm từ từ (thêm lúc còn nóng) 10 – 15ml dung dịch (NH
4
)
2
C
2
O
4
4% rồi
để lắng trong vòng từ 2−4h để kết tủa hoàn toàn.
- Sau khi để lắng kêt tủa, đem lọc lại một lần nữa rồi tráng giấy lọc bằng
nước sôi để lấy hết kết tủa Ca
2
C
2
O
4
. Kiểm tra xem còn kết tủa của Ca trong
giấy lọc bằng cách hứng vài giọt dịch rửa vừa chảy ra khỏi phễu, nhỏ thêm
vài giọt AgNO
3
0.1%. Nếu không sinh ra kết tủa trắng tức là đã sạch
Ca
2
C
2
O
4

. Lấy 30ml dịch trên, cho vào erlen đun trên bếp đến nhiệt độ 60 –
80
0
C sau đó đem chuẩn nóng với KMnO
4
sang màu hồng nhạt bền trong 1
phút.
- Lặp lại thí nghiệm ba lần.
6.5. Kết quả
Sau 3 lần thí nghiệm, ta có kết quả như sau:
Bình 1 2 3 Trung bình
V (ml) 4.3 5 4.6 4.63
Hàm lượng CaO trong đất được xác định theo công thức:
CaO % =
C
KNV  100028.0
Trong đó:
+ V: Thể tích KMnO
4
dùng để chuẩn độ, V = 4.63 ml
+ N: Nồng độ đương lượng KMnO
4
, N = 0.05N
+ 100: Phần trăm
+ C: Khối lượng đất, 30g
+ K: Là hệ số khô kiệt của đất, K = 4.32 (Lấy giá trị ở bài thực hành số
1, do cùng thưc hiện với một loại mẫu đất)
+ 0.028: Hệ số tính ly đương lượng của CaO, được xác định như sau:
1000e
M

=
10002
56

= 0.028
Với e: Là số electron trao đổi (số electron hóa trị)
CaO % =
30
32.4100028.005.063.4 
= 0.09 %

Kết luận
- Ca đóng vai trò kích thích rễ cây phát triển, giúp hình thành các hợp chất
tạo nên màng tế bào, làm cho cây trở nên cứng cáp hơn. Canxi làm tăng hoạt
tính một số men, trung hòa các axit hữu cơ trong cây. Với cây ăn quả, canxi
làm cho quả có lượng đường cao hơn, ngọt hơn. Các cây họ đậu như: lạc,
đậu tương, đậu ván… thì canxi là chất dinh dưỡng rất quan trọng, bởi thiếu
canxi đậu sẽ bị lép hay hạt không no tròn.
- Ở nước ta, đất xám và đất phèn có pH < 5.5 đều là đất nghèo canxi. Đối
với đất nghèo canxi cần bón vôi kết hợp với bón phân hữu cơ để duy trì và
làm tăng độ mùn của đất.
- Mẫu đất đem phân tích là mẫu đất đỏ chua có pH từ 5 – 5.5 (thông
thường có tỷ lệ CaO dưới 0.5%), sau khi phân tích có tỷ lệ CaO = 0.09%. Tỷ
lệ này rất nhỏ, do đó có thể kết luận là mẫu đất nghèo canxi, cần bón vôi,
phân hữu cơ để cải tạo đất.