鹽堿地改良一定要分清楚鹽堿再談改良,酸堿平衡一定要講究酸堿的特性!
以下文章來源于梁飛談水肥 ,作者梁飛 糧肥
鹽堿地改良中,如何加酸可以使pH=10的水能夠灌溉,和改良鹽堿地。中午正在午睡接到一個電話,在睡夢中很多信息都是斷片狀態,但是醒來后一個信息和內容一直在我腦海中環繞——“有500噸pH10的水,現在因為灌溉需要調整酸堿度到中性,他們選擇了檸檬酸和磷酸,根據計算只需要3公斤磷酸。”說實在的我現在也沒有搞清楚他們是怎么算的?為了給自己解惑,也給大家答疑,下面我們一起來分析一下這個問題。土壤中存在著各種化學和生物化學反應,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,是因為在土壤中存在少量的氫離子和氫氧離子。土壤溶液中的氫離子和氫氧根的構成狀況形成了土壤酸堿性,當氫離子大于氫氧根時,稱之為酸性;當氫氧根大于氫離子,稱之為堿性,用pH值表示。土壤的酸堿性深刻影響著作物的生長和土壤微生物的變化,也影響著土壤物理性質和養分的有效性。我國土壤酸堿性分為七級強酸性(<4.5)、酸性(4.5 ~ 5.5)、弱酸性(5.5 ~ 6.5)、中性(6.5 ~ 7.5)、弱堿性(7.5~8.5)、堿性(8.5~9.5)、強堿性(>9.5)。形成堿性反應的主要機理是堿性物質水解反應產生的OH-,土壤堿性物質包括鈣、鎂、鈉的碳酸鹽和重碳酸鹽,以及膠體表面吸附的交換性鈉。
根據國家標準《水質 PH值的測定 玻璃電極法》(GB 6920-1986)中的定義:對于溶液x,測出伽伐尼電池參比電極1KC1濃溶液H溶液×|H2|pt的電動勢EX。將朱知pH(X)的溶液X換成標準pH溶液S,同樣測出電池的電動勢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,其定義為一種實用定義。但是在物質的量濃度小于0.1mo1.dm-3的稀薄水溶液有限范圍,既非強酸性又非強堿性(Z<pH<12)時,則根據定義有pH=-Log10[C(H+)y/(mo1.dm3)]±0.02式中C((H+)代表氫離子H+的物質的量濃度,y代表溶液中典型1,—1價電解質的活度系數。當氫離子大于氫氧根時,稱之為酸性;當氫氧根大于氫離子,稱之為堿性,用pH值表示。測量pH時,按水樣呈酸性,中性和堿性三種可能,常配制以下三種標準溶液為了使晶體具有一定的組成,應稱取與飽和溴化鈉(或氯化鈉加蔗糖溶濃(室溫)共同放置在干燥器中平衡兩晝夜的硼砂(Na2B4O7.10H2O)3.80g,溶于水并在容量瓶中稀釋1L。第五、pH10的水中有多少氫氧根,需要多少氫離子呢?pH=10的水中按照強酸強堿溶液計算,溶液中的氫氧根濃度為0.0001;對應的需要的氫離子也是0.0001,需要的酸就是pH=4的酸溶液等量中和。第六、500噸pH10的水中有多少氫氧根,需要多少磷酸中和呢?對于這個關鍵問題就是500噸氫氧根濃度為0.0001,溶液需要500噸氫離子也是0.0001。簡而言之:我們需要500噸pH=4的磷酸。磷酸又叫正磷酸,化學式H3PO4,分子量為97.994,是一種常見的無機酸,是中強酸。磷酸是三元中強酸,分三步電離,不易揮發,不易分解,有一定氧化性。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離,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,根據我們試驗結果40%的磷酸脲溶液的pH≈4.
磷酸脲的飽和溶液pH等于1.89;根據資料1%的磷酸大概是pH等于1.5,所以按照系數磷酸不會電解反應計算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,實際上水中含有大量的鈣鎂等離子,還有一些有機物質;空氣中的二氧化碳一直在平衡中,磷酸還有電離反應,實際上需要遠遠大于這個數字。具體500噸pH的水需要多少磷酸中和,肯定不是幾公斤,應該也不是20公斤,建議做少量的中和試驗和中和滴定,在做考慮。總之,鹽堿地改良一定要分清楚鹽堿再談改良,酸堿平衡一定要講究酸堿的特性!