Людмила Галактионова: Химия почв

1. Особенности почв как природного тела. Элементарный состав почв, сущность понятия, основные направления.

2. Особенности элементарного состава почв: биофильные элементы, макроэлементы, переходная группа и микро – и ультрамикроэлементы (их биологическая роль), геохимическая классификация элементов В.М. Гольдшмидта (литофильные, халькофильные, сидерофильые и атмофильные элементы).

3. Особенности элементарного состава почв: классификации элементов А.И. Перельмана по путям миграции в ландшафте (воздушные и водные мигранты) и степени биофильности, понятие коэффициента биологического поглощения.

4. Способы выражения элементарного состава почв (моль, мольная доля, мольный процент, наиболее употребительные расчеты, расчет запасов элемента, мольные отношения элементов).

5. Каковы особенности расчета запасов веществ в слое почвы (0-20, 0-50 и 0-100 см)?

6. Фазовый состав почв, понятие фазы и группы почвенно-химических процессов.

Посуда, применяемая в лаборатории, бывает стеклянной, кварцевой и фарфоровой. Для изготовления химической посуды в основном применяют стекла с относительно малым коэффициентом линейного расширения, т. е. устойчивые к изменению температуры, а также действию агрессивных сред (кислот, щелочей).

Наиболее известны стекла марок ХУ (химически устойчивое) и ТУ (термически устойчивое). Мерой термической устойчивости стекла служит максимальная разность (перепад) температур, которую оно выдерживает. Стекло марки ХУ выдерживает перепад температур от 60 °C до 80 °C и размягчается при температурах от 550 °C до 570 °C, марки ТУ – перепад 160 °C, размягчается при температурах от 650 °C до 700 °C. Наиболее термостойкое стекло «Пирекс» выдерживает перепад температур 250 °C; его недостаток – малая устойчивость к действию щелочей.

Основным недостатком стекла является хрупкость. Повреждение поверхности стекла ведет к снижению его стойкости к перепаду температур и механическому удару.

Нельзя пользоваться посудой, имеющей трещины. Стеклянную посуду нельзя чистить песком.

Максимально термостойкую посуду изготавливают из кварцевого стекла (термическая устойчивость 780 °C, температура размягчения 1650 °C). Кварцевое стекло инертно к действию большинства химических реагентов. Оно пропускает ультрафиолетовые лучи и незаменимо для проведения фотохимических реакций. Однако сложность изготовления обусловливает дороговизну изделий из кварца.

Фарфор обладает большей термической устойчивостью (в интервале температур от 1000 °C до 2000 °C) по сравнению со стеклом и кварцем и хорошей химической устойчивостью, поэтому фарфоровую посуду применяют для выпаривания растворов и прокаливания осадков. Из фарфора изготавливают шпатели, лопатки, ложки и т. п.

Наиболее употребительна в лаборатории стеклянная посуда. Она весьма разнообразна, что связано с многообразием экспериментальных задач.

Пробирки.Для проведения предварительных опытов и качественных проб часто используют пробирки (рисунок 2.1). Они бывают различного диаметра и длины. Наливаемая в пробирку жидкость не должна занимать более трети ее объема. Содержимое пробирки нельзя перемешивать, закрывая ее отверстие пальцем. При нагревании пробирку медленно вращают во избежание бурного вскипания и выплескивания содержимого. При длительном нагревании ее целесообразно держать не в руке, а в пробиркодержателе в наклонном положении. Градуированные и центрифужные пробирки нельзя нагревать на открытом пламени.

Рисунок 2.1 – Пробирки химические

Химические стаканы.Вспомогательные работы преимущественно с водными растворами и редко – с органическими растворителями обычно проводят в химических стаканах. В них также проводят химические реакции при температурах не выше 100 °C при условии, что реакционная смесь не требует защиты от доступа воздуха и влаги.

Стаканы бывают высокие и низкие, с носиком и без него, вместимостью 50, 100, 250, 400, 600 мл, 1 и 2 л (рисунок 2.2). Стаканы обычно изготавливают тонкостенными. Их можно нагревать, подкладывая под дно асбестовую сетку с диаметром асбестового круга, чуть большим диаметра стакана. Стаканы, как и другую тонкостенную посуду, нельзя сразу после нагревания ставить на холодную поверхность.