OVER DE INVLQED VAN HET UITWASSEN MET AWOHOI, OP DE KATIONENBEZETTING EN DE ADSORPTIECAPACITEIT VAN ENKELE GRONDEN
door I . . Fien
I n t e r n R a p p o r t R I J P no. 356, 1975
R I J K S D I E N S T
V O O R
D E
I J S S E L M E E R P O L D b R S
RI.JKSDIICNST VOOR IIE IJSSELMEERPOLDERS SMEDINGHUIS . 1 . E L Y S T A D
OVER DE INVLOED VAN HET UIWASSEN MET ALCOHOL OP DE KATIONENBEZETTING
EN I)E ADSOIIPTIECAPACITEIT VAN ENKELE GRONDEN
INLEIDING D i t ~o n d e r z o e k s l u i t a a n o p d a t o v e r s t o r e n d e z o u t e n b i j d e be-
p a l i n g van u i t w i s s e l b a r e k a t i o n e n i n g r o n d ( F i e n , 1 9 6 9 ) . H e t i s u i t g e v o e r d om na te g a a n o f e r v e r a n d e r i n g e n o p t r e d e n i n d e k a t i o n e n hezc t t l n g e n d c a d s o r p t i e c a p a c i t e i t van g r o n d na u i twassnn met a l c o h o l van r f : s p e c t i e v e l i j k d e v e l d v o c h t i g e g r o n d , d e l u c h t d r o g e g r o n d . e n d e m e t w a t e r v e r z a d i g d e g r o n d . Zo j a , dan i s d e u i t g a n g s t o e s t a n d vim
de g r o n d b e p a l e n d v o o r h e t n i v e a u van d e a n a l y s e r e s u l t a t e n .
I n d a t g e v a l i s h e t w e l l i c h t w e n s e l i j k de u i t g a n g s t o e s t a n d voor e l k e grond dezc;.lfde t e doen z i j n . E r z a l d a n moeten worden gekozen t u s s e n 1uchtdroge grond e n m e t w a t e r verzadigde grond.
-
ONDERZOEK EN RESULTATEN
Het o n d e r z o e k i s u i t g e v o e r d i n 4 m o n s t e r s met. s t e r k v e r s c h i l l e n d e water- e n zoutgehalten e n een weinig uiteenlopende granulometrische s a m e n s t e l l i n g ( t a b e l 1 ) . Van d e z e g r o n d e n z i j n d e g e h a l t e n a a n u i t wisselba're kationen e n de a d s o r p t i e c a p a c i t e i t bepaald na: A . V e l d v o c h t i g e g r o n d 1 6 u u r r o t e r e n met a l c o h o l 9 6 % . , H i e r n i o p Buchner t r e c h t e r u i t w a s s e n m e t a l c o h o l 96% t o t C f - v r i j . 0
llitgewassen grond drogen b i j 50 1%.
C ( g e b r u i k e l i jke methodel.
V e l d v n c h t i p r : g r o n d o p Rtlchner t r e c h t e r u i t w a s s e n met a l c o h o l 80% 0
r o t C1-vri,i. Uitgewassen grond drogen b i j 50 0
C . Veldvochtige grond drogen b i j 50
C.
C en hierna i n percolatiebuis
u i t w a s s e n m e t r e s p e c t i e v e l i j k 1000 m l ( v o o r Ca e n Mg) e n 250 m l ( v o o r K e n Na) a l c o h o l 80%. I ) : Veldvoclit.ige g r o n d v e r z a d i g e n met H 0 Red. e n na 2 u u r , 5 u u r ,
2
e n 20 uur s t a a n behandelen a l s onder R . D c r e s u l t a t e n van d i t o n d e r z o e k s t a a n i n t a b e l 2.
T e r c o n t r o l e o p h e t a 1 o f n i e t n e e r s l a a n van k a t i o n e n t i j d e n s h e t uitwassen m e t a l c o h o l . z i j n de g e h a l t e n a a n k a t i o n e n bepaald i n h e t bodemvocht ( v a n 171890 A) v e r k r e g e n d o o r u i t p e r s e n van' v e l d v o c h t i g e. g.r o n d .
~. .
,. ..
. .-
--
.
3.
.
.
.
-.
"-I
.
. .
-
. - -....
e n d o o r u i t w a s s e n van' v e l d v o c h t i g e g r o n d v o l g e n s methode A . D e r e s u l t a t e n l1ierv;tn z i , i n vermeld i n t a b e l 3
Oitwisselbarc kationen
Monster 171RRR ' ~ ~ 4B 5 =: < 0 . 0 2 ; C= c 0 . 2 ; SO -H 0= 0 , 0 8 4 8 ; S ( 0 ) - t o t . = 4 2 4
1,46%.
.
D e g r o n d hevaL v r i , j w e l g e e n NaC1. H e t g e h a l t e a a n u i t w i s s e l b a a r
.
'
K n i s d e r l l a l v e l a a g ; ook de g e h a l t e h a a n u i t w i s s e l b a a r K e n h4g z i j n 11 iet.
h o o g . Na de d i v e r s e b e h a n d e l i n g e n van d e g r o n d z i j n daarom g e e n
,
.
g r o t e v e r s c h u i v i n g e n i n de k o ~ n p l e x b e z e t t i n gte v e n v a c h t e n . D i t b l i j k t
o n d e r z o e k r e s u l t a t e n . u i t g e z o n d e r d d e h o g e r e waarde v d o r K i
ook u i 1. de 1li.j
.
methode C . R i j d e z e methode i s de v e l d v o c h t i g e g r o n d eerst ge-
d r o o g d , w a a r d c o r de i n h e t bodemvocht aanwezige z o u t e n i n g e k r i s t a l l i - . ! s e e r d e vorrn i n de grond a a n w e z i g z i j n e n d a n m o e i l i j k e r z i j n u i t te .
j!
w a s s e n . S u l f a t e n b v . z i j n i n a l c o h o l 80% z e e r s l e c h t o p l o s b a a r . D i t g e l d t ook voor de o v e r i g e m o n s t e r s b i j methode C . I l i ~ j mctllode D wordan v o o r Mg e n v o o r Na i e t s l a g e r e waarden gevonden t.0.v. A.
;
:
B i j D i s de g r o n d eerst m e t w a t e r v e r z a d i g d e n d a a r n a m e t
a l c o h o l u i tgewassen. llet A - c i j f e r
van d e m e t w a t e r v e r z a d i g d e g r o n d w a s 7 1 t e g e n 4 5 van d e
vcldvochtigc grond. W a a r s c h i j n l i j k z i j n h i e r d o o r bi; 'D de oplosbare z o i ~ t e nb e t e r ( l i t d e grond v e r w i j d e r d dan bi.1 A . O v e r i g e n s z i j n d e z e v c ~ ~ s c l r i l l o i do i i k a t i o n e n b e z e t t i n p f e i t e l i j k te , g e r i n g om c o n c l u s i e s nan Lc vc!rbinden.
Deze g r o n d h e v a t voldoende NaCl om a a n d e hand van h e t u i t w i s s e l b a r e Na e e n e v e n t u e l e v e r s c h u i v i n g van de g e h a l t e n a a n k a t i o n e n d u i d e l i j k e r t e kunnen c o n s t a t e r e n d a n b i j e e n g r o n d m e t k e i n i g o f g e e n NaC1.. Na h e t u i t w n s s e n van de v e l d v o c h t i g e grond o p d e BUchner t r e c h t e r ( 8 ) . w o r d t t . o . v. A e e n e n i g s z i n s h o g e r C a - g e h a l t e e n e e n l a g e r Mg- e n N a g e h a l t e gevonden. R l i j k b a a r worden de o p l o s b a r e z o u t e n b i j A m i n d e r goed v e r w i j d e r d d a n b i j B.
.
-
"
.
.
. .
.
.,
.
,..
.
.
1
.,-.
~
-......-.
e n ~ a SO worden a l s CaSO4 4 2 4 g e c o r r i g n e r d , waardoor b i j A e e n te l a a g u i t w i s s e l b a a r C a - g e h d l t e w o r d t E v e n t u e e l nog i n d e g r o n d a a n w e i i g MgSO
tterckend e n e e n t.e hoog - M ~ e- n N a - g e h a l t e
. .lietzelfde'geldt
voor .me thode
D t . 0 . v . A . Ook b i j D e e n b e t e r u i t w a s s e n v a n d e o p l o s b a r e z o u t e n dan
:
h i j A.
i
hlonster 171890 A= 3 0 3 ; U= 6 , 6 0 ; C= 2 1 , 8 ; SO -11 0- 0.154%; S ( 0 ) - t o t . =
4
2 -
4
2,71%.
Monster 171890 A A= 1 2 1 ; B= 2 , 8 2 ; C= 2 3 , 3 ;
SO -H O= 0 , 0 3 6 % ; S(O ) - t o t . = 4 2 4
2,44%.
Ueze g r o n d e n waren r e e d s met w a t e r v e r z a d i g d . Methode D v e r v a l t d u s . Ilet ; ~ d s o r ~ ) t i e k o m p l &van x d e z e m o n s t e r s kan i n n a t u u r l i j k e t o e s t a n d , pe7,ien het. hoge NaC1-gehalte,
'
met .Na z i j n v e r z a d i g d . H e t u i t-
w i s s c l b a r e ( : a - g e h a l t e i s v r i j l a a g . B i j methode A kan t i j d e n s h e t schudden met a l c o h o l e n i g s u l f a a t n e e r s l a a n , h e t g e e n b i j B i n mindere mate l l c t g e v a l z a l z i j n . U i t d e t o e p a s s i n g van de SO - c o r r e c t i e v o l g t 4 d a t b i j B dan e e n h o g e r C a - g e h a l t e e n e e n l a g e r g e h a l t e a a n ,6613 o f
I !
'.
m e e r vein de o v e r i g e k a t i o n e n w o r d t gevonden. B i j C b e v a t t e n de g r o n d e n ; weer
u i t g e k r i s t a l l i s e e r d e z o u t e n , d i e t i j d e n s h e t u i t w a s s e n van d e
i
g r o n d e n i n d e p e r c o l a t i e b u i s n i e t v o l l e d i g worden v e r w i j d e r d . Deze z,outen g a a n i n de p e r c o l a t & e v l o e i s t o f
g e h e e l o f g e d e e l t e l i j k i n op-
'
l o s s i n g , waardoor n a d e SO - c o r r e c t i e e e n te l a a g C a - g e h a l t e e n e e n . 4
t e h6og g e h a l t e a a n BBn o f meer van de o v e r &
k a t i o n e n wordt berekend.
I n he t v e r l e d e n i s r e e d s a a n g e t o o n d d a t de a d s o r p t i e c a p a c i t e i t zowel i n nlet. a l c o h o l u i t g e w a s s e n grond a l s i n n i e t m e t a l c o h o l u i t gewassen g r o n d kan worden b e p a a l d ( ~ o f s t e e , 1 9 5 5 e n 1 9 5 8 ) . I n b e i d e g e v a l l c n 7 a l c r s l e c h t s i n ui t z o n d e r i n g s g e v a l l e n s p r a k e z i , j n van e e n toe
Lc {,assert s u l f a a t c o r r e c t i a . D i t b l i j k t ook u i t de r e s u l t a t e n van
d i t o n d e r z o e k . B i j h e t b e r e k e n e n van de r e s u l t a t e n maakt h e t e c h t e r v e r s c h i l o f i s u i t g e g a a n van n a t u u r l i j k e , gedroogde g r o n d o f van v o o r a f met a l c o h o l u i t g e w a s s e n e n d a a r n a gedroogde g r o n d . I n h e t e n e g e v a l z i j n cle i n h e t bodemvocht aanwezige z o u t e n i n g e k r i s t a l l i s e e r d e vorm i n ~ i eg r a n d a a n w c z i g , i n h e t a n d e r e g e v a l z i j n d e z e z o u t e n r e e d s g r o t e n -
d e e l s u i t de g r o n d v e r w i j d e r d . B i j de b e r e k e n i n g van de r e s u l t a t e n o p
-
.
.-
.
... . . .. . . . . ..i.. .... .... ._.. . ...- . - .. . . . 100 C' . g r o n ~ lli;ui d i i . , v o o r a l b i J z o u t e grondcrl, a a n z i e n l i j k e v e r s c h i l l o { !
o l l l e v e r c n . l l i e r u i t v a l t b i j d e z o u t e g r o n d e n 171890 e n 171890 A . ook h:t
'
vc r s c t i i 1 t c v e r k l a r c n l u s s e n d e g e h a l t e n a a n a d s o r p t i e c a p a c i t e i t van d{ ,
m e t h o d & n ~e n H t . 0 . v .
C.
I
I n d e r g . e l i j k e g e v a l l e n moeten d e r e s u l t a t e n ,
worden b c r e k e n d o p z o u t v r i j e ( N a C 1 - v r i j e )
t
grond. ,
;
f
K a t i o n e n i n bodemvocht van 171890 A
1
Dc o p g e l o s t e k a t i o n e n z i j l l b e p a a l d i n bodelnvocht v e r k r e g e n d o o r ui:t..ln:rscn
:i
van v u l d v o c h t i g e g r o n d e n d o o r u i t w a s s e n met a l c o h o l 96% van
vt* l ~ l v o c l l l g c g r o n d v o l g e n s n~cthode L ~ I I C ( : I Y I m e t . I I SO
2
I o s l l i
4
-
HNO
d w
3
4.
I
H e L a l c o h o l ~ ~ e r c o l a a1s t gedes-
-
-
I
H C 1 0 ( d e s t r u c t i e kt HNO I1 0 g a f e e n on4 3 2 2 i i n h e t verkrogerl e x t r a c t d e a n a l y s e n n i e t o f
!
j i
s l c c h t u i t v o t ? r b a a r waren). U i t de r e s u l t a t e n ( t a b e l 3 ) b l i j k t d a t d o o r ;
i
l i c t u i t w a s s e n m e t a l c o h o l n i e t a l l e i n h e t bodemvocht o p g e l o s t e z o u t e n ; l ~ i tile. g r o n d worden v e r w i j d e r d .
en
?.
d e e l van d e z e z o u t e n w b r d t on-
1
.
o p l o s b a a r , s l a a t , n e e r e n kan a l d u s a a n l e i d i n g geven- t o t h e t a a n b r e n g e n ,i van o n j u i s t e SO - c o r r e c t i e s b i j d e b e p a l i n g van d e u i t w i s s e l b a r e .'katiotlen.
.
4
CONC1.US IES
.
,
i . a . v . cle b e p a l i n g van d e u i t w i s s c l b a r k k a t i o n e n i n g r o n d , k a n i n h e t
: ~ l p e n ~ c oworden n g e s t e l d , d a t na: 1
.
v c l ( l v o c h t i g c groncl 01, I i
: .
I
V:LII
(ICI
BUchner t r e c h t e r u i t w a s s e n met a l c o h o l 0
(I
i Ig(?wnssc11g r o n d l , i j 50 C ( m e lhode II)
en
,
vL!l
n m'l H 0 g e d . e n na e n i g e u r e n s t a a n , be2 h a n d e l e n a l s o n d c r 1 (methode D) , h o g e r e g e h a l t e n a a n u i t w i s s e l b a a r C n c n v r i j w e l g e l i j k c 'of . l a g e r e g e h a l t e n a a n d e o v e r i g e k a t i o n e n worden
~ e v o n d e ndan nn ' v e l d v o c h t i g e g r o n d 1 6 u u r r o t e r e n m e t a l c o h o l 96% e n h i e r n a o p BUchner t r e c h t e r u i t w a s s e n m e t a l c o h o l 96% (methode A; g e Ilrui k o l i , j h c m e t h o d e ) .
H e t v o o r a f d r o g e n van v e l d v o c h t i g e g;ond
e n de grond h i e r n a i n e e n
p c r c o l a t i e b u i s u i t w a s s e n met a l c o h o l 80% (methode C) , kan e e n o n v o l l e d i g e
,
v e r w i j d e r i n g van d e o p l o s b a r e z o u t e n ( v o o r a l s u l f a t e n ) t o t g e v o l g hebben e n [ l i t kan a a n l e i d i n g z i j n t o t h e t v i n d e n v a n o n j u i s t e g e h a l t e n a a n ' uitwisse1hn1.e k n t i o n e n . Na t o e p a s S i n g van d e s u l f a a t c o r r e c t i e kan h e t
-
( : a - g e l ~ a l t c te l a a g worden b e r e k e n d e n d e g e h a l t e n a a n d e o v e r i g e k a t i olren
t e troop.
A l s bi,j c l e t ~ p a l i n gvan de a d s o r p t i e c a p a c i t e i t i n s t e r k z o u t e g r o n d e n i s u i t g e g a a n van n i e t met a l c o h o l u i t g e w a s s e n g r o n d , -moeten d e r e s u l -
t n r c r ~worden b e r e k e n d o p N a C 1 - v r i j e g r o n d .
Karnpen, novernber 1 9 7 4 .
I.'ien, I I . . 1
.
1 9 6 9 . Over s t o r e n d e z o u t e n b i j d e b e p a l i n g van ui.tw i s s e l b a r e kationeri i n grond. Intern rapport R.IJ.P.,
Hofstee, ,J.
R 4989.
1 9 5 5 . Onderzoek n a a r h e t voorkomen van SO - i o n e n i n 4 h e t N a C 1 - p e r c o l a a t b i j d e b e p a l i n g van d e adsorptiecapaciteit . I n t e r n r a p p o r t R . I J . P . , R 2386. 1 9 5 8 . On
Ilichards, !..A. (editor')
1 9 5 4 . D i a g n o s i s and improvement o f s a l i n e and a l k a l i soils. A j i r i c u l t u r e Handbook No. 60.
1 11 1 !
I2llige g c g e v e n s h e t r e f f e n d e d e i n g e b r u i k genomen g r o n d m o n s t e r s
3
Iionstr.~
-
.
110.
,Omschrijving
B*
A*
C*
'
A'
171888
I L L 0-20; ~ ~
k a v e i MZ 1 5
1'71889
l a a g 0-20;
kwelstrook b i j
K n a r d i j k (Kmp. 22/5)
.
1718I)O
s l i kvanper Wadden
171890A
rondom s l i k v a n g e r Wadden
44,7
C0,020
170,-
0,095
, 303,-
121,-
C0.20
71,-
.
180,-
0,56
6,60
21,s
-
2.82
23,3
-
D e . s t o o f d r o g e grond b e v a t i n % SO - t o t . .4
H O 2
46,O
30,3
0,084
1,46
7.5
6.9
798
57.4
34.4
0,266
2.27
7,2
6,i
14.6
6,7
49,9
33.1
0,154
2,71
7,6
7 , 3
15,O
5,1
39.3
25.3
0,036
2,44
7.8
7.5
llumus E
171RXX
1) , 3
2.9
171KH1)
1 1 -2
',
1718!)0 .. . 17189C)A
Slib
:.r
.
KC1
':
2 NaCl $ x r 100 g s t o o f d r o g e g r o n d
C
Nal:l Iwr. i i t e r bode~nvocht
,
v o ~ . z ; ~ r i i r . dger o n d = na v e r z a d i g i n g m e t H 0 , v o l g e n s R i c h a r d s , 1 9 5 4 . 2
t i n t ~ o n t r x >~ n h<,rlemvocht van m o n s t e r 171890 A
mval r Ile(ma1rl v i a
Ca
hlg
K
liter Na
Som kationen
perssap u.asvloeistof
18,3
73,0
9 . 7 347,- 448,-
2,2
56.3
5.2 332,- 396,-
11.a . h . -mans t e r 1
.. -
u
,E l i 0 )>el'100 g s t o o f d r o g e g r o n d
I',tbcl 3
-.
.
i
I< -= g
i\
pH
SO -H 0 4 2
3
-
'
Lutu~n
CaCO
A
.
grand.
.-
E
:,
verzadigde
b
e1 2
,I! i t w i s s u l h a r < ? katiorren e n a d s o r p t i e c a p n c i t e i t i n g r o n d na h e t o p v e r -
s ~ : l l i ILcnde manierun
u i t . d c grorld v e r w i j d e r c n van d e o p l o s b a r e z o u t e n
A . Veldvocht ipc: g r o n d 16 u u r r o t e r e n met n l c o h o l 96% e n h i e r n a o p HUchner
t r e c h t e r u i t w a s s e n m e t a l c o h o l 96% t o t C 1 - v r i j . 0
Ron l1i.i 5 0
(:
( g e h r u i k e l i . j k e methode)
Uitgewassen grond d r o -
.
II. V u l ~ l v o c Ligc t~ ~ t . o ~01,~ dI+Uchne,. t r e c l ~ i e ru i twussen m e t . a l c o l ~ o l80%. 0
U i t g e w a s s e n grorid d r o g e n b i j 50 C . 0
C . Vcldvochtige grond drogen b i j 50 C. Hierna i n p e r c o l a t i e b u i s u i t w a s s e o
met r e s p e c t i e v e l i j k 1 1 ( b i j 25 g g r o n d v o o r Ca e n Mg) e n 250 r n l ( b i j
1 0 g g r o n d v o o r K e n Na) a l c o h o l 80%.
.
.
D . V e l d v o c h t i g e prond v e r z a d i g e n met H 0 g e d , Na 2 u u r , 5 u u r e n 2 0 u u r 2 st:aan b e h a n d e l e n a l s o n d e r B .
