1.     Cel ćwiczenia laboratoryjnego

Celem ćwiczenia jest:

·         Zapoznanie się z fizycznymi i chemicznymi właściwościami poszczególnych frakcji granulometrycznych gleby

·         Zapoznanie się z właściwościami grup granulometrycznych

·         Poznanie metod analizy mechanicznej gleb

·         Nauczenie się rozpoznawania utworów glebowych na podstawie procentowej zawartości frakcji granulometrycznych

2.     Zakres ćwiczenia laboratoryjnego

·         Zanalizować granulometrycznie próbę glebową z wykorzystaniem metody areometrycznej Casagrande’a w modyfikacji Prószyńskiego

·         Rozpoznać utwór glebowy na podstawie zawartości poszczególnych frakcji granulometrycznych

·         Wnioskować na temat właściwości otrzymanego utworu glebowego

3.     Opis stanowiska badawczego i przebieg realizacji eksperymentu

WYKONANIE OZNACZENIA

·         Odważyć 40 g suchej gleby do zlewki o pojemności 1000 cm3,

·         Dodać 1,5-2 g bezwodnego węglanu sodu oraz 700 cm3 wody destylowanej,

·         Gotować przez 30 min – licząc od chwili zawrzenia. Podczas gotowania mieszać cały czas szklaną pałeczką uważając, aby gleba nie wykipiała.

·         Odstawić naczynie, aby zawiesina ostygła do temperatury pokojowej,

·         Przenieść zawiesinę do cylindra o pojemności 1000 cm3 i uzupełnić wodą destylowaną do kreski,

·         Do drugiego takiego samego cylindra dodać 1,5-2 g bezwodnego węglanu sodu i uzupełnić do kreski wodą destylowaną – roztwór porównawczy,

·         Wyrównać temperaturę w obu cylindrach – dopuszczalna różnica 0,5°C,

·         Wprowadzić areometr do cylindra z roztworem porównawczym i oznaczyć jego gęstość

WYZNACZANIE WŁAŚCIWEGO CZASU ODCZYTU

·         Zawiesinę glebową dokładnie wymieszać,

·         Po upływie 10-12 minut od chwili postawienia cylindra wykonać pomiar gęstości areometrem Prószyńskiego,

·         Różnica odczytów gęstości w zawiesinie glebowej i roztworze porównawczym wskaże przybliżoną zawartość cząsteczek mniejszych od 0,02 mm w badanej próbie. Liczba ta pozwoli wyszukać właściwą tabelę do określenia czasów odczytów. Należ znaleźć taką tabelę, w której podana zawartość cząsteczek spławialnych jest najbardziej zbliżona do otrzymanej różnicy pomiarów gęstości zawiesiny i roztworu porównawczego,

·         Dokonać pomiaru temperatury zawiesiny glebowej i roztworu porównawczego. Na tej podstawie w tabeli odszukuje się odpowiedni wiersz, w którym podane są czasy odczytów. Należ je wpisać do tabeli.

WYKONANIE POMIARU

·         Mieszać zawiesinę gleby przez około 30 sekund i bezpośrednio po zakończeniu mieszania cylinder postawić na stabilnej konsoli i włączyć stoper. Jeśli w zawiesinie pojawi się piana usunąć ją, dodając kilka kropel alkoholu amylowego,

·         Wprowadzić ostrożnie areometr do zawiesiny tak, aby balansowanie areometru było słabe i krótkotrwałe,

·         W terminach podanych w tabelach Prószyńskiego dokonać pomiarów gęstości zawiesiny,

·         Po skończonych pomiarach zawiesinę z cylindrów przenieść na sito o średnicy oczek 0,1 mm. Zebraną w ten sposób frakcję piasku rozdzielić metodą sitową na piasek gruby, średni i drobny.

SPRZĘT

·         Waga

·         Tryskawka laboratoryjna

·         Cylindry szklane

·         Pipeta

·         Termometr

·         Areometr Prószyńskiego

·         Sita

ODCZYNNIKI

·         Bezwodny węglan sodu

·         Alkohol amylowy

Gęstość roztworu porównawczego wynosiła 30 g/cm3

Po upływie 10-12 min gęstość zawiesiny glebowej wynosiła:

I próba: 60 g/cm3

II próba: 46 g/cm3

Gęstość I próby – gęstość utworu porównawczego= 60-30=30 g/cm3

Gęstość II próby – gęstość utworu porównawczego= 46-30=16 g/cm3

Na podstawie różnicy gęstości prób glebowych i roztworu porównawczego wybrałam numery tablic. Dla próby I wybrałam tablicę numer 8, dla próby II tablicę numer 11. Czasy odczytów dla tych tabel są następujące:

Tabela nr 8: 0min24s, 1min41s, 10min49s

Tabela nr 11: 0min225s, 1min34s, 10min24s

4.     Prezentacja i analiza wyników

Obliczenia:

I próba

I-II=65-60=5%

II-III=60-56=4%

III-„0”=56-30=26%

100-å=100-(5+4+26)=100-35=65%

II próba

I-II=56-54=2%

II-III=54-51=3%

III-„0”=51-30=21%

100-å=100-(2+3+21)=100-26=74%

I próba: 9% pył, 26% części spławialne, 65% piaski – glina lekka

II próba: 5% pył,21% części spławialne, 74% piaski – glina lekka

5.     Wnioski

Dwie próby są glinami lekkimi. Różnią się jednak zawartością frakcji, czyli składem granulometrycznym, co wpływa na ich różne właściwości. I próba zawiera 9% pyłu, natomiast druga 5% pyłu. Wynika z tego, że próby zawierają małe ilości drobnych ziaren kwarcu, krzemionkę, skalenie i minerały ciężkie. W obu przypadkach niewielka zawartość frakcji pyłu nie znacznie polepsza właściwości fizyczne gliny lekkiej i nie znacznie wpływa na tworzenie się agregatów, przy czym w próbie I większa ilość frakcji pyłu wskazuje na większe polepszenie właściwości fizycznych. Obie próby zawierają znaczne ilości frakcji piasku. I próba zawiera 65%, natomiast II- 74%. Wynika z tego, że gliny lekkie mają nadmierną przepuszczalność i przewiewność, przy czym II próba ma większą przepuszczalność i przewiewność niż próba I. Zawartość części spławialnych w próbach wskazuje na to, że gliny lekkie mają w nieznaczym stopniu podniesioną plastyczność, spoistość, zwięzłość, pojemność wodną oraz mają zwiększony opór mechaniczny stawiany korzeniom roślin. Wraz ze wzrostem zawartości części spławialnych zwiększa się buforowość gleb, retencja w stosunku do wody oraz innych składników.  Próba I zawiera większą ilość części spławialnych niż próba II, więc jej plastyczność, spoistość, zwięzłość, pojemność wodna i opór mechaniczny jest większy niż w próbie II.

Gliny lekkie zalicza się w Polsce do najlepszych skał glebotwórczych. Użytkowane są rolniczo, głównie pod uprawę zbóż (pszenicy, żyta, jęczmienia, owsa) oraz ziemniaków.

3