Utbytbart aluminium och total aciditet

Senast ändrad: 20 september 2018
samples.png

Markpartiklarna är elektriskt laddade och kan därför vid sin yta binda olika joner som finns lösta i markvätskan. De elektrostatiskt bundna jonerna är utbytbara och kan byta plats med andra laddade joner.

Ändras markvätskans sammansättning ger detta direkt återverkningar på sammansättningen av de utbytbara jonerna. Ett exempel på detta är sur deposition med nederbörd som leder till sänkt pH (= ökad vätejonkoncentration) i markvattnet och ökad utlösning av aluminiumjoner (Al3+) i markvattnet. En del av väte- och aluminiumjoner i markvattnet byter plats med en del av de baskatjoner (Ca2+, Mg2+, K+, Na+), som var elektrostatiskt bundna till markpartiklarna. Halten utbytbara väte- och aluminiumjoner ökar således också när pH-värdet i marken minskar. Summan av halten utbytbara väte- och aluminiumjoner benämns total aciditet eller titrerbar aciditet. Andelen utbytbart aluminium av den totala aciditeten ökar i regel kraftigt vid pH-värden under 4,5.

Svenska jordar har negativ nettoladdning

I Sverige har de flesta jordar en negativ nettoladdning. En konsekvens av detta är att katjoner binds bättre i marken än anjoner. Exempel på utbytbara katjoner är kalcium(2+), magnesium(2+), kalium(1+), ammonium(1+), väte(1+) och aluminium(3+). Siffrorna inom parentes anger jonernas laddning. Både vätejonen (H+) och aluminiumjonen (Al3+) uppvisar sura egenskaper och kallas ofta sura katjoner. Al3+ kan kallas en sur katjon eftersom den kan avge vätejoner när Al3+ löses och hydrolyseras i vatten enligt följande reaktioner:

Al3+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+

Al3+ + 2H2O ↔ Al(OH)2+ + 2H+

Höga koncentrationer av Al3+ i markvätskan kan ha en toxisk effekt på växternas rötter. Växterna är dock olika känsliga för Al3+. Våra vanliga trädarter är ganska tåliga och kan klara ganska höga koncentrationer av Al3+, medan de flesta jordbruksgrödor är anpassade för högre pH-värden och därmed känsliga för låga pH-värden åtföljt med höga koncentrationer av  Al3+ i markvätskan. 

Kartor över halten utbytbart aluminium i olika humusformer och horisonter under perioden 1993-2002

De kartor som presenteras nedan visar halten utbytbart aluminium (mmolc/kg torrsubstans, extraktionsmedel: 1 M KCl) i humuslagret (O-horisonten), blekjorden (E-horisonten), rostjorden (B-horisonten), BC-horisonten (45-55 cm under markytan), samt C-horisonten (55-65 cm under humuslagret) grundat på de provtagningar och mätningar som gjordes 1993-2002. Hur utbytbart aluminium bestämts kan du läsas under rubriken ”Bestämning av utbytbart aluminium och total aciditet,” ovan.
  

Horisont  

Totalt

Mår

Mull

Torv

Jämförelse

O

karta

karta

karta

karta

kartor

B

karta

karta

 

 

kartor

BC

karta

karta

 

 

kartor

C

karta

karta

karta

 

kartor

 

 

Kartor över total aciditet i svensk skogsmark 1993-2002

De kartor som presenteras nedan visar totalaciditeten (extraktionsmedel: 1N NH4OAc-lösning, buffrad till pH 7,0) i humuslagret (O-horisonten), blekjorden (E-horisonten), rostjorden (B-horisonten), BC-horisonten (45-55 cm under markytan), samt C-horisonten (55-65 cm under humuslagret) grundat på de provtagningar och mätningar som gjordes 1993-2002. I kartorna anges halten total aciditet i mekv/kg torrsubstans, vilket är det samma som mmolc/kg torrsubstans. Hur totalaciditeten bestämts kan du läsa närmare om under rubriken ”Bestämning av utbytbart aluminium och total aciditet,” ovan.

Horisont  

Totalt

Mår

Mull

Torv

Jämförelse

O

karta

karta

karta

karta

kartor

B

karta

karta

 

 

kartor

BC

karta

karta

 

 

kartor

C

karta

karta

karta

 

kartor

 

 

Fakta:

Bestämning av utbytbart aluminium och total aciditet

Utbytbart aluminium

Cirka 10 g lufttorkat humus- eller mineraljordsprov vägs in i en skakflaska av polyeten (250 ml).  Därefter tillsätts 100 ml 1 M KCl-lösning och provet skakas därefter i en skakmaskin i två timmar. Lösningen filtreras genom ett pappersfilter (askfritt filtrerpapper, Munktell 00K, diameter: 18 cm). Därefter tas 10 ml av extraktet ut och 40 ml 0,125 M HCl-lösning tillsätts. Aluminiumkoncentrationen i detta prov analyseras på ICP-AES (induktivt kopplad plasmaemissionsspektrofotometer med kvantifiering genom emissionsspektroskopi). På de resterande 90 ml av extraktet mäts pH (pH-KCl).

Total aciditet (titrerbar aciditet)

För bestämning av den totala aciditeten (TA) används 50 ml av samma extraktionslösning (1N NH4OAc-lösning, buffrad till pH 7,0), som vid bestämningen av utbytbara baskatjoner (se ovan). Lösningen titreras tills den når pH-värdet 7,00 med antingen 0,1 M NaOH (om initialt pH var lägre än 7,00) eller 0,1 M HNO3 (om initialt pH var högre än 7,00). Titreringen utförs med samma automatiska titreringssystem som vid pH-mätningen.

Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se