Аналіз гранулометричного складу вапнякового борошна для оптимізації процесу хімічної меліорації ґрунтів

Аналіз гранулометричного складу вапнякового борошна для оптимізації процесу хімічної меліорації ґрунтів

Кислотність ґрунтів пов’язана з іонообмінними процесами у ґрунтовому середовищі. Кислотність обумовлена наявністю вуглецевої та органічних кислот, гідролітично кислих солей та обмінних катіонів у ґрунтового вбирному комплексі (ҐВК). Розрізняють два види кислотності ґрунту: активну і потенційну.

Активна кислотність ґрунту – це кислотність ґрунтового розчину, що обумовлена іонами Н+, які знаходяться в рідкій фазі ґрунту. Значення активної кислотності має безпосередній вплив на розвиток рослин та життєдіяльність біоорганізмів.

Потенційна кислотність – це кислотність твердої фази ґрунту і ґрунтового розчину, що обумовлена іонами Н+ і Al3+, які увібрані у ҐВК. Потенційну кислотність умовно розділяють на дві форми: обмінну і гідролітичну. Обмінна кислотність виявляється при взаємодії ґрунту з розчином нейтральної солі (наприклад KCl, BaCl2). Тоді як гідролітична кислотність виявляється при взаємодії ґрунту з розчином гідролітично лужної солі – солі сильної основи і слабкої кислоти. Прикладом такої солі може слугувати оцтовокислий натрій (СН3СООNа). Саме за величиною гідролітичної кислотності розраховують дози вапняних добрив, які необхідно вносити у процесі хімічної меліорації.

Хімічна меліорація ґрунту  – це група заходів, що спрямована на швидку комплексну реорганізацію ґрунтового тіла, тобто заміни небажаних у складі ГВК катіонів (водень, алюміній, залізо, марганець). Надмірну кислотність ґрунту усувають вапнуванням – додаванням вапняних добрив (кальцит, доломіт, вапняк, вапно тощо).

Встановлення оптимальних норм вапняних добрив для різних грунтів і культур – є складним завданням. Це пояснюється тим, що рослини реагують не тільки на кислотність грунту (до певних значень концентрації H+), а й на вміст рухомих форм алюмінію, мангану, заліза, а також на зміну співвідношення іонів цих металів у грунтовому розчині внаслідок їх антагонізму. Надлишкове вапнування може бути шкідливим, як і недостатнє, що пояснюється тим, що під дією надлишку вапна знижується доступність заліза, мангану, бору, цинку, калію, а іноді і фосфору. Тому інтервал реакції, сприятливий для росту і розвитку культур, на різних ґрунтах не однаковий. Саме тому має бути чітко визначено гранулометричний склад вапняних добрив для врахуванням оптимальної консистенції, частоти і способу їх внесення.

Аналіз розміру частинок активно використовується як допоміжний метод у промислових, академічних і комерційних секторах виробництва. Фермерські господарства зазвичай використовують аналіз розміру частинок для класифікації грунту і оцінки якості агрохімічного матеріалу.

Теоретично вважалось, що найбільш ефективним і універсальним у процесі нейтралізації рівня pH кислих грунтів були вапнякові матеріали з розміром частинок ≈ 250 мкм. Але з появою нових методів аналізу розміру частинок ця теорія була спростована, виявилось, що більшу активність мають вапнякові добрива з дрібною фракцією і ось чому.

Хімічна активність саме вапнякових матеріалів великою мірою визначається розміром фракцій, з яких вони складаються. Також певне значення при цьому має щільність їх складення. Якість вапнувального матеріалу оцінюють не лише за вмістом сполук, які нейтралізують кислотність ґрунту, а й за тониною помелу. Чим тонший помел добрива, тим швидше і повніше воно взаємодіє з ґрунтом та швидше нейтралізує кислотність ґрунту. Виявлено, що кожна часточка вапнякового матеріалу діє на грунт у радіусі 2 мм, тому збільшення кількості часточок подрібненням і їх просторовий розподіл у грунті підвищує рівень реакції вапнувального матеріалу.

Гранулометричний склад вапняних добрив має прямий зв’язок з їх ефективністю, оскільки від розміру частинок залежить швидкість і повнота всмоктування. Також зі зменшенням розміру частинок збільшується поверхнева енергія, що в свою чергу призводить до утворення більшої кількості можливих активних центрів для взаємодії.

Аналіз розміру частинок

Визначення розміру частинок проводиться з методу лазерної дифракції (за ISO 13320). Цей метод оснований на аналізі діаграми розсіювання, яка формується при освітленні частинок монохроматичним світлом. Основними перевагами даного методу є широкий діапазон вимірювання, висока відтворюваність і точність аналізу. Для отримання правильних результатів необхідно дуже точно підбирати параметри диспергування, а також спосіб відбору проби та інші ключові налаштування при вимірюванні.

Рис.1. Лазерний дифракційний аналізатор розміру частинок Bettersize 2600
Рис.2. Результати гранулометричного аналізу

Отже, ключовими характеристиками методу лазерної дифракції є:

  • широкий динамічний діапазон вимірювань;
  • швидкий аналіз;
  • висока відтворюваність і точність результатів;
  • можливість аналізувати як порошкоподібні так і суспендовані матеріали;
  • відсутність калібрування.

Якщо ви маєте намір купити Лазерний дифракційний аналізатор розміру частинок Bettersize 2600, або хотіли б провести гранулометричний аналіз ваших зразків, просимо звертатися за додатковою інформацією до фахівців ТОВ «Новації».

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: