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鹽堿地改良一(yī)定要分(fēn)清楚鹽堿再談改良,酸堿平衡一(yī)定要講究酸堿的特性!

以下(xià)文章來源于梁飛談水肥 ,作者梁飛 糧肥

鹽堿地改良中(zhōng),如何加酸可以使pH=10的水能夠灌溉,和改良鹽堿地。

500噸pH10的水調整酸堿度到底想要多少磷酸?
中(zhōng)午正在午睡接到一(yī)個電(diàn)話(huà),在睡夢中(zhōng)很多信息都是斷片狀态,但是醒來後一(yī)個信息和内容一(yī)直在我(wǒ)腦海中(zhōng)環繞——“有500噸pH10的水,現在因爲灌溉需要調整酸堿度到中(zhōng)性,他們選擇了檸檬酸和磷酸,根據計算隻需要3公斤磷酸。”說實在的我(wǒ)現在也沒有搞清楚他們是怎麽算的?爲了給自己解惑,也給大(dà)家答疑,下(xià)面我(wǒ)們一(yī)起來分(fēn)析一(yī)下(xià)這個問題。
首先、什麽是土壤酸堿度
土壤中(zhōng)存在着各種化學和生(shēng)物(wù)化學反應,表現出不同的酸性或堿性。土壤酸堿性的強弱,常以酸堿度來衡量。土壤之所以有酸堿性,是因爲在土壤中(zhōng)存在少量的氫離(lí)子和氫氧離(lí)子。土壤溶液中(zhōng)的氫離(lí)子和氫氧根的構成狀況形成了土壤酸堿性,當氫離(lí)子大(dà)于氫氧根時,稱之爲酸性;當氫氧根大(dà)于氫離(lí)子,稱之爲堿性,用pH值表示。土壤的酸堿性深刻影響着作物(wù)的生(shēng)長和土壤微生(shēng)物(wù)的變化,也影響着土壤物(wù)理性質和養分(fēn)的有效性。我(wǒ)國土壤酸堿性分(fēn)爲七級強酸性(<4.5)、酸性(4.5 ~ 5.5)、弱酸性(5.5 ~ 6.5)、中(zhōng)性(6.5 ~ 7.5)、弱堿性(7.5~8.5)、堿性(8.5~9.5)、強堿性(>9.5)。
其次、土壤堿性形成機理
形成堿性反應的主要機理是堿性物(wù)質水解反應産生(shēng)的OH-,土壤堿性物(wù)質包括鈣、鎂、鈉的碳酸鹽和重碳酸鹽,以及膠體(tǐ)表面吸附的交換性鈉。

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第三、pH與酸堿性的概念
根據國家标準《水質 PH值的測定 玻璃電(diàn)極法》(GB 6920-1986)中(zhōng)的定義:
pH是從操作上定義的。
對于溶液x,測出伽伐尼電(diàn)池參比電(diàn)極1KC1濃溶液H溶液×|H2|pt的電(diàn)動勢EX。将朱知(zhī)pH(X)的溶液X換成标準pH溶液S,同樣測出電(diàn)池的電(diàn)動勢ES,則
pH(X)=pH(S)+(Es—Ex)F/(RTIn10)
因此,所定義的pH是無量綱的量。pH沒有理論上的意義,其定義爲一(yī)種實用定義。但是在物(wù)質的量濃度小(xiǎo)于0.1mo1.dm-3的稀薄水溶液有限範圍,既非強酸性又(yòu)非強堿性(Z<pH<12)時,則根據定義有
pH=-Log10[C(H+)y/(mo1.dm3)]±0.02
式中(zhōng)C((H+)代表氫離(lí)子H+的物(wù)質的量濃度,y代表溶液中(zhōng)典型1,—1價電(diàn)解質的活度系數。
當氫離(lí)子大(dà)于氫氧根時,稱之爲酸性;當氫氧根大(dà)于氫離(lí)子,稱之爲堿性,用pH值表示。
第四、pH标準溶液
測量pH時,按水樣呈酸性,中(zhōng)性和堿性三種可能,常配制以下(xià)三種标準溶液
堿性pH标準溶液(pH9.180 25℃)
爲了使晶體(tǐ)具有一(yī)定的組成,應稱取與飽和溴化鈉(或氯化鈉加蔗糖溶濃(室溫)共同放(fàng)置在幹燥器中(zhōng)平衡兩晝夜的硼砂(Na2B4O7.10H2O)3.80g,溶于水并在容量瓶中(zhōng)稀釋1L。
第五、pH10的水中(zhōng)有多少氫氧根,需要多少氫離(lí)子呢?
pH=10的水中(zhōng)按照強酸強堿溶液計算,溶液中(zhōng)的氫氧根濃度爲0.0001;對應的需要的氫離(lí)子也是0.0001,需要的酸就是pH=4的酸溶液等量中(zhōng)和。
第六、500噸pH10的水中(zhōng)有多少氫氧根,需要多少磷酸中(zhōng)和呢?
對于這個關鍵問題就是500噸氫氧根濃度爲0.0001,溶液需要500噸氫離(lí)子也是0.0001。簡而言之:我(wǒ)們需要500噸pH=4的磷酸。
pH=4的磷酸的濃度是多少呢
磷酸又(yòu)叫正磷酸,化學式H3PO4,分(fēn)子量爲97.994,是一(yī)種常見的無機酸,是中(zhōng)強酸。磷酸是三元中(zhōng)強酸,分(fēn)三步電(diàn)離(lí),不易揮發,不易分(fēn)解,有一(yī)定氧化性。具有酸的通性。pKa1:2.12pKa2:7.21;pKa3:12.67。由于磷酸不是強酸不能完全電(diàn)離(lí),目前沒有見到相關數據,本人2009年做過磷酸脲的溶解性試驗,根據我(wǒ)們試驗結果40%的磷酸脲溶液的pH≈4.

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磷酸脲的飽和溶液pH等于1.89;根據資(zī)料1%的磷酸大(dà)概是pH等于1.5,所以按照系數磷酸不會電(diàn)解反應計算0.005%的磷酸pH約等于4.也就是說飽和磷酸1公斤可以稀釋20噸pH=4的磷酸溶液。500噸對應的應該是25公斤
上面的計算僅僅是理論計算,實際上水中(zhōng)含有大(dà)量的鈣鎂等離(lí)子,還有一(yī)些有機物(wù)質;空氣中(zhōng)的二氧化碳一(yī)直在平衡中(zhōng),磷酸還有電(diàn)離(lí)反應,實際上需要遠遠大(dà)于這個數字。具體(tǐ)500噸pH的水需要多少磷酸中(zhōng)和,肯定不是幾公斤,應該也不是20公斤,建議做少量的中(zhōng)和試驗和中(zhōng)和滴定,在做考慮。
總之,鹽堿地改良一(yī)定要分(fēn)清楚鹽堿再談改良,酸堿平衡一(yī)定要講究酸堿的特性!



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