Как измерить кислотность почвы ph метром
Все о работе с рН-метрами
Все о работе с рН-метрами
Измерение уровня рН почвы, воды или питательного раствора для гидропоники является одним из важных аспектов успешного садоводства и растениеводства.
Здоровый рост растений зависит от правильного синтеза идеальной среды. Корректировка уровня рН почвы или воды способствует процветанию растений, неудовлетворительные значения уровня рН приводят к их болезни или даже смерти.
Что такое рН
Как можно измерить рН?
рН почвы можно определить по её цвету: почва зеленого оттенка, как правило, более щелочная, а почва, которая имеет желтый или оранжевый оттенок, более кислая. Однако цвет дает нам только приближенные значения рН.
рН жидкости визуально определить невозможно, его измеряют с помощью тест-полосок, которые пропитаны специальными химическими реактивами, добавлением индикаторных жидкостей или с помощью цифрового измерителя рН (рН-метра).
Определение рН с помощью тест-полосок или индикаторных жидкостей предусматривает использование метода соответствия цветов. Полоски и индикаторные жидкости имеют небольшой срок хранения, не обеспечивают высокой точности и соответствия цветов, а значит, дают неточные и противоречивые результаты. Например, большинство полосок показывает увеличение рН с шагом 0,5. Поэтому при использовании рН-полоски разница между рН 7,0 и 8,0 будет наблюдаться только в двух различных оттенках розового цвета. А как быть 7-10% людей, которые являются дальтониками?
В отличие от тест-полосок и индикаторных жидкостей, цифровой измеритель обеспечивает отображение уровня рН на дисплее прибора так, что нет необходимости его интерпретации: пользователь просто погружает pH-метр в раствор и видит результат.
Важно отметить, что у pH-метров для почвы и жидкости разные датчики, поэтому следует внимательно ознакомиться с рекомендациями по их использованию.
Как работает рН-метр?
Несмотря на различные типы электродов в pH-метрах, начиная от недорогих карманных моделей до лабораторных, которые стоят десятки тысяч долларов, наиболее распространенной является стеклянная колба со встроенным сенсором. Электрод рН-метра измеряет активность ионов водорода путем создания небольшого количества напряжения сенсора в колбе. pH-метр затем преобразует напряжение в значение рН и отображает его на дисплее прибора.
Что такое калибровка и зачем она нужна?
рН-метр, как и музыкальный инструмент, необходимо время от времени настраивать. Прибор для научных исследований должен калиброваться для достижения точных результатов тестирования.
Но если некоторые люди имеют абсолютный слух и могут настраивать музыкальный инструмент без использования камертона, то рН-метр должен быть откалиброван буферным калибровочным раствором согласно сертифицированной стандартной точки отсчета. Буферный раствор является жидкостью, но он может быть приобретен в виде порошка для смешивания с дистиллированной водой. Это позволит приготовить свежий буферный раствор в нужное время.
рН-метры, предназначенные для научных исследований, должны калиброваться как можно ближе к значениям, которые будут проверяться (измеряться). Если предполагается тестирование диапазона pH, то прибор должен быть откалиброван в середине этого диапазона. Например, если тестирование будет проводиться в кислых растворах, то для достижения более точных результатов рН-метр должен быть откалиброван до рН 4,0.
Фирма SPEKTRUM предоставляет буферный раствор в комплекте с рН-метром. И если у Вас есть буферный раствор (растворы) для калибровки рН-метра, то сам процесс, как правило, является простым.
Калибровка рН-метра может происходить механически или автоматически. Механическая калибровка проводится с помощью небольшой отвертки для регулировки значения на дисплее, пока оно не будет совпадать со значением буферного раствора.
Многие рН-метры откалиброваны на заводе, ими можно пользоваться сразу из упаковки. Тем не менее, заводскую калибровку следует рассматривать только для первоначального использования, она не всегда может соответствовать потребностям пользователя и может измениться во время транспортировки. Итак, все рН-метры должны быть откалиброваны пользователем.
Независимо от того, какой метод калибровки применяется в Вашем pH-метре, всегда внимательно читайте инструкцию по использованию прибора и выполняйте процедуру в соответствии с рекомендациями производителя.
Для достижения наилучших результатов измерения рН-метр должен быть откалиброван:
Как правильно ухаживать за pH-метром?
Хотя существуют общие правила по уходу за рН-метрами, для каждой марки и модели предусмотрены свои собственные требования. Соблюдайте инструкции по эксплуатации pH-метра и тогда Вы будете пользоваться им в течение более длительного времени.
Периодическая калибровка и правильный уход за рН-электродом обеспечат его долгий срок службы и более точные результаты измерений. Многие электроды рН-метров состоят из стеклянной колбы с внутренним сенсором. Их необходимо хранить в специальном растворе. При использовании портативного pH-метра раствор для хранения должен находиться в защитном колпачке. Нельзя допускать выливания этого раствора с колпачка! Для большинства электродов в рН-метрах очень важно, чтобы они хранились в среде соответствующего раствора.
Для того чтобы очистить электрод, в большинстве случаев его достаточно промыть дистиллированной (деионизированной) водой. После этого необходимо встряхнуть лишнюю воду и вернуть его в среду раствора для хранения. В случае измерения рН в растворах, которые могут загрязнить поверхность электрода, после использования его погружают в специальный моющий раствор и оставляют на некоторое время. После этого электрод промывают дистиллированной водой.
Большинство электродов для рН-метров имеют срок службы около 1-2 лет. Если Вы столкнулись с нестабильностью и некорректностью измерений, а откалибровать электрод не удается, то это может свидетельствовать о необходимости замены электрода (или pH-метра, если электрод не подлежит замене).
Советы и рекомендации
Как измерить степень кислотности (уровень pH) почвы с помощью pH-метра для жидкости?
Если Вам необходимо установить рН почвы, а под рукой только рН-метр для измерения в жидкостях, не огорчайтесь. Следует только помнить, что электрод pH-метра изготовлен из стекла, поэтому необходимо быть осторожным и аккуратным, чтобы не повредить его. Процедура в этом случае такова: необходимо смешать образец тестируемой почвы с дистиллированной водой.
Для этого приготовьте чистую сухую пластиковую емкость с крышкой. Избегайте контакта почвы с руками или другими поверхностями, чтобы не загрязнить образец. Удалите из почвы камешки и другие предметы, которые могут повредить стеклянный электрод pH-метра.
Наполните пластиковую емкость почвой на 3/4 и добавьте дистиллированную воду. Крышкой плотно закройте емкость и энергично встряхните несколько раз. Для растворения солей почвы в воде оставьте емкость постоять 7-10 минут. Откройте крышку и поместите pH-электрод в жидкость над поверхностью почвы. Слегка помешивая, дождитесь стабилизации значений на дисплее pH-метра.
Как измерить уровень кислотности почвы на огороде: ТОП-13 лучших РН-метров
PH-метры используются для того, чтобы измерить показатель активности ионов водорода в окружающей среде. Они измеряют кислотность почвы или иной среды. Выбор данного прибора необходимо совершить внимательно. В некоторых случаях изготовители обманывают своих покупателей, продавая им некачественный, бракованный товар. В этой статье мы разберём электронные приборы для измерения кислотности почвы и всё, что касается их.
Виды PH-метров
По своим размерам pH-метры делятся на несколько видов:
В большинстве случаев здесь работает следующее правило: чем больше габариты измерителя, тем более качественное измерение вы получаете в итоге (погрешность измерения меньше). Однако при переносках и транспортировке массивные приборы будут неудобны.
Правила измерения уровня кислотности почвы
Принцип работы измерителя не так сложен. Индикаторный электрод, сделанный из стекла, подключается в электрическую цепь. Другой же электрод помещается в среду, над которой проводятся испытания. Далее проводится концентрация ионов водорода в почве. На её основе выносится вердикт о кислотности среды. В различных моделях присутствуют различные способы работы механизма. У некоторых приборов встроен только один электрод. Всё зависит от решения производителя.
Шкала кислотности почвы PH
Способы для определения кислотности почвы
Определить кислотность почвы можно несколькими способами. Сейчас разберём основные, наиболее используемые из них:
Лучшие электронные измерители кислотности почвы
Разберём лучшие модели pH-метров. В статье мы распределили эти приборы по возрастанию их стоимости. Разделили мы все эти модели условно на три категории: недорогие измерители кислотности, среднебюджетные приборы и механизмы премиум класса. Начнём с наиболее дешёвых pH-метров.
Прибор для определения кислотности почвы: ТОП-9 pH-метров
В числе других факторов на развитие растений влияет водородный показатель среды (pH). Для определения этого параметра предназначен прибор для измерения кислотности почвы.
Зачем нужен измеритель кислотности почвы
Кислотность почвы зависит от концентрации ионов водорода в жидкой фазе. Она измеряется величиной pH:
От водородного показателя зависит доступность для растений питательных веществ:
Знание особенностей грунта поможет правильно выбрать культуры для своего участка и технологии повышения плодородия почвы.
Принцип работы pH-метра
Прибор для измерения кислотности почвы называется pH-метр. Его действие основано на определении разности потенциалов между двумя электродами:
Система характеризуется большим входным сопротивлением (более 1000 ом) при небольшой силе тока (не выше 10-12 А). При погружении электродов в раствор возникает электродвижущая сила, пропорциональная водородному показателю. Прибор проградуирован в единицах pH, значение которых отображается на дисплее.
В цифровых тестерах пару электродов заменяет один – ионоселективный. Кроме того, они имеют встроенные термометры для автоматической температурной компенсации.
Топ-3 механических приборов измерения кислотности почвы
Механические pH-измерители характеризуются надежностью и простотой использования. В комплект входит инструкция, которая подробно объясняет конструкцию прибора и правила его использования. Чтобы погрешность в показаниях была минимальной, измерения надо проводить после полива.
3 позиция – Espada APH
Механический определитель кислотности почвы, который одновременно измеряет и выдает данные по ее влажности и освещенности. Аппарат прост в применении – стрелка индикатора в течение 60 сек. выдаст результат исследования.
Измерение pH почвы
Задумывались ли вы о том, что вы ещё можете сделать, чтобы помочь вашим растениям пышно произрастать? Попробуйте проверить pH вашей почвы. Крепкие и здоровые растения вырастают не сразу, поэтому поддержание здоровой почвы – первый шаг к получению успешного результата. Это всеобъемлющее руководство поможет всем, кто только начинает тестирование pH почвы, а также сможет научить чему-то новому и садоводов со стажем.
Что представляет собой почва?
Вода, воздух и почва – это самые большие группы природных ресурсов, используемых людьми. Почва, в свою очередь, представляет собой рыхлый материал на поверхности Земли, который позволяет растениям расти. Если представить всю земную поверхность как лук со слоями, то на почву будет приходиться лишь очень тонкий (около 200 см) верхний слой лука. Все растения выращиваются именно в этом тонком слое.
Независимо от местности почва имеет три основных компонента: неорганические, органические и микроорганизмы. Неорганическая часть почвы содержит минералы из горных пород, которые со временем разрушаются. Растения используют эти минералы для питания. Впрочем, почва – это не только эти минеральные компоненты, но ещё и жидкости (вода) и газы (воздух).
Органическая часть почвы – это разложившиеся остатки растений, животных и других живых существ. Что же касается микроорганизмов, то они живут в почве и, как правило, слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом. Они помогают разложению мёртвого материала в почве.
Существует пять основных факторов, которые влияют на формирование почвы: климат, организмы, геология местности, топография и, наконец, время. Учитывая все эти переменные, неудивительно, что почва сильно варьируется от места к месту, даже на относительно небольших участках.
Что такое рН?
pH – это показатель того, насколько кислотным или щелочным является то или иное вещество. Когда вы проверяете pH, вы измеряете количество атомов водорода, несущих положительный заряд. Чем выше концентрация ионов водорода, тем более кислым является образец, и, напротив, чем она ниже – тем образец более щелочной. Кислотные вещества имеют рН в диапазоне 0-7, щелочные – 7-14, а значение 7 является полностью нейтральным.
К распространенным веществам с завышенной кислотностью относятся апельсиновый сок, газированная вода и черный кофе, тогда как щелочные вещества – это джин, пищевая сода и бытовые чистящие средства. Полностью нейтральной является чистая вода.
Зачем тестировать pH почвы?
Определённый pH почвы требуется для обеспечения эффективного роста растений и урожайности, поскольку он позволяет растениям свободно поглощать питательные вещества. Тестирование pH вашей почвы помогает определить, какие растения наилучшим образом подходят для выращивания на ней.
Иногда почва нуждается в добавках, таких как удобрения и регуляторы рН почвы, чтобы растения могли нормально произрастать. В любом случае измерение pH может помочь вам понять, как оптимизировать почву.
Факторы, влияющие на рН почвы
Наиболее распространенными факторами влияния на рН почву являются климат и погода, другие растения в этой местности, pH воды, используемой для полива, тип почвы, вид используемых вами удобрений и наличие питательных веществ.
Климат и погода
Температура, осадки, солнечный свет и сезонные погодные изменения влияют на рН почвы. Например, большая концентрация осадков вымывает из неё требуемые питательные вещества, многие из которых, такие как карбонаты кальция, являются основными. Так как эти вещества покидают почву, она становится более кислой.
Вода, вступающая в контакт с разлагающейся материей в почве (например, с листьями), также может привести к падению рН, поскольку разлагающиеся вещества выделяют углекислый газ, который, смешиваясь с водой, может образовывать кислоты.
Для более сухого климата или засушливых регионов характерна более щелочная почва, поскольку при обезвоженности минералы и соли концентрируются, повышая рН.
Другие растения
Растения, изначально растущие на данной территории, равно как и местная экология, могут определить начальный pH вашей почвы. Почва под травами обычно ближе к щелочной, тогда как под деревьями она имеет тенденцию к закислению. Это связано с тем, что вблизи деревьев появляется больше разлагающихся веществ (листьев). Сам урожай, который вы выращиваете, может также изменить pH вашей почвы.
Ирригационная вода
Вода, которую вы используете для полива ваших культур, также будет влиять на рН почвы. Если используемая вода будет более кислой или щелочной, чем почва, которую она орошает, то pH почвы также будет меняться.
Тип почвы
Почва в вашем регионе образовалась из гранита, известняка, сланца и т. д? Эти исходные материалы и будут определять рН. Сланцы формируют кислотность, а почва, богатая известняком, является более щелочной.
Вид используемых удобрений
Важно проверять pH почвы до и после внесения любых удобрений. Зная свой рН, вы можете решить, сколько и какой тип удобрения вам нужно. Искусственные азотные удобрения имеют тенденцию снижать pH. Вступая в контакт с водой, органические удобрения будут окислять почву из-за высокого содержания растворимых органических кислот.
Доступность питательных веществ
Растения не могут поглощать питательные вещества, если рН почвы слишком низкий или слишком высокий. Когда pH почвы отключен, питательные вещества, такие как кальций и фосфор, будут связываться с другими веществами в почве и растения не смогут усвоить то, что им нужно для роста. Большинство питательных веществ усваивается, когда почва слабокислотная. Если pH слишком низкий, то алюминий становится несвязанным и токсичным для растений. Если pH слишком высокий, то питательные вещества, такие как железо, становятся связанными. Без адекватного усвоения железа растения теряют хлорофилл и начинают желтеть. В слишком щелочных почвах также может происходить отравление молибденом, что вызывает задержку роста сельскохозяйственных культур.
Диапазоны pH почвы, наиболее подходящие для некоторых растений
В более кислом грунте, как правило, хорошо произрастают яблони (pH 5-6.5), картофель (4.5-6) и орхидеи (pH 4.5-5.5). Растения, предпочитающие щелочь – это акация и ореховые деревья (рН 6-8). Чтобы определить наилучший pH для ваших нужд, проведите небольшое исследование типа растений, которые вы хотите вырастить. Естественная почва обычно имеет pH от 4 до 8. Если pH вашей почвы не соответствует оптимальному диапазону растений, вам нужно обработать почву. Популярными вариантами лечения излишней кислотности являются известь, карбонат кальция и измельченная яичная скорлупа. Если почва слишком щелочная, то можно добавить гипс, сульфат железа, серную кислоту или хлорид кальция.
Снизить уровень pH может помочь частое орошение почвы. Однако будьте осторожны, чтобы не поливать растения чрезмерно, если обработка почвы происходит на засаженной территории. Это может привести к возникновению заболеваний, а питательные вещества могут быть разбавлены или смыты.
Как проверить pH почвы
Двумя основными способами проверки pH образцов почвы являются тестирование выборки и прямое тестирование почвы. Важно, чтобы образцы почвы и испытания проводились в тех же местах и каждый раз одинаково.
Метод выборки позволяет измерить всю площадь посадок всего одним тестом. Для репрезентативной пробы следует собрать немного почвы с испытательной площадки, взять однородный образец и добавить равные части почвы и дистиллированной или деионизированной (DI) воды в соотношении 1:1. Таким образом, для 25 граммов почвы вы бы добавили 25 мл воды. Размешайте образец в течение 5 секунд и оставьте на 15 минут. Затем начните перемешивать его снова через 15 минут, после этого можно провести измерение.
Прямое тестирование pH почвы дает преимущество в том, что не нужно брать образцы почвы, потому что pH тестируется прямо в земле. Для исследования сначала проделайте отверстие в почве, используя шнек или линейку. Каждый раз при тестировании отверстие должно быть одинаковой глубины, это поможет избежать несоответствия в измерениях. Добавьте в отверстие немного дистиллированной или деионизированной воды, почва должна быть влажной, но не пропитанной водой. Вставьте тестовый прибор в отверстие и дайте показаниям стабилизироваться.
Основные инструменты тестирования pH почвы
Теперь, когда мы изучили почву и выяснили, насколько важен её рН, поговорим о том, какие инструменты вы можете использовать для измерения рН почвы. Мы сузили их до четырех основных групп: тест-полоски, наборы химических тестов, цифровые карманные тестеры и портативные счётчики.
Тест-полоски pH
Тест-полоски pH (лакмусовая бумага) – это бумажные полоски, насыщенные pH-чувствительными красителями. При воздействии вещества полоски меняют цвет относительно pH этого вещества. Изменение цвета соответствует таблице цветов, поставляемой с тест-полосками. Это быстрый, простой и недорогой метод тестирования, но у него есть некоторые недостатки. Например, «грязный» цвет почвы может испачкать тест-полоски и затруднить их чтение. Кроме того, цветовосприятие является субъективным, что приводит к противоречиям. Также тест-полоски обладают разрешением только 0.5 единиц pH, что означает получение лишь приблизительных результатов.
Наборы химических тестов
Химические тест-наборы похожи на тест-полоски своей простотой и дешевизной, однако также имеют ряд недостатков. Поскольку метод основан на цветовом восприятии, то показания также могут быть субъективными. Разрешение тест-наборов составляет диапазон между 1 и 0.5 pH, и это означает, что вам нужно купить множество наборов для тестирования различных типов почвы, или при первичном тестировании нового участка. Кроме того, количество проводимых тестов ограничено составом реагентов. Как правило, одного набора хватает на 1-10 измерений. И, наконец, утилизация многих химикатов может создать проблему, так как не все они могут быть вылиты в обычную канализацию.
Цифровые карманные тестеры
Карманные тестеры pH почвы – это цифровые портативные измерительные приборы, в которых для измерений используется pH-электрод, интегрированный в прочный корпус тестера и обеспечивающий гораздо большую точность, чем тест-наборы или полоски. Результаты измерений отображаются на ЖК-экране. Для дополнительной уверенности в стабилизации значений выбирайте тестеры с индикатором стабильности. С карманным тестером вам больше не нужно беспокоиться о субъективности тестов. Многие из них также имеют гораздо более высокое разрешение и точность: как правило, между 0.1 и 0.01 единиц рН. Они управляются одной-двумя кнопками и легко применяются в полевых условиях. Некоторые тестеры водонепроницаемы или имеют прочные корпуса, что позволяет проводить испытания во влажной среде. Некоторые тестеры почвы также имеют автоматическую температурную компенсацию, функцию, которая позволяет устройству исправлять ошибку влияния температуры на показания.
Удобные карманные инструменты требуют немного больше опыта в работе и должного уходе. Вам понадобятся специальные растворы для калибровки, увлажнения и очистки электрода.
Портативные измерители pH почвы
Портативные тестеры – это следующее «поколение» измерителей рН почвы, удобный способ получить лабораторную точность при полевых испытаниях. Портативные pH метры немного больше карманных, но зато предлагают множество функций, от многопараметрического тестирования до регистрации данных.
Все портативные pH метры имеют АТС и обладают разрешением до 0.001 единиц рН. Это повышает точность показаний. Также некоторые из этих измерителей способны предоставлять возможности для подробного анализа и включают дату, время, результаты калибровки и т. д., что придаёт показаниям системность. Некоторые обладают также встроенной функцией диагностики электродов, а чтобы не заблудиться в изобилии функций, можно воспользоваться кнопкой HELP. На рынке также существуют отдельные электроды, которые напрямую без корпуса подключаются к смартфону или планшету без проводов. Это обеспечит точность портативных измерителей, и при этом меньшие габариты. Для ухода, хранения и калибровки вам также понадобятся специальные решения.
Уход за pH-электродом для тестирования почвы
Правильный уход и обслуживание вашего pH электрода имеет важное значение. Соответствующий уход за электродами продлит срок его службы. Три основные концепции обслуживания электродов – это их регулярная очистка, частая калибровка и правильное хранение.
Регулярная чистка
При тестировании pH почвы важно правильно очистить pH электрод, так как почва может засорить соединение. Если почва застряла на электроде, не вытирайте её, а вместо этого промойте электрод дистиллированной водой. Если это не помогло, то замочите его в чистящем растворе, специально разработанном для чистки отложений почвы или гумуса.
Очистка электрода обеспечит максимальную эффективность и точность при измерении pH. После использования очищающего раствора электрод следует поместить в раствор для хранения не менее, чем на один час, прежде чем использовать его снова. Чистящие растворы доступны в одноразовых пакетах, а также бутылках. Чтобы очистить электрод, заполните ёмкость деионизированной или дистиллированной водой, прополосните ею электрод и осторожно встряхните его, чтобы удалить остатки воды. Электрод готов к использованию или хранению. Для более глубокой очистки (при необходимости) промойте датчик дистиллированной водой и поместите в чистящий раствор для отложений почвы или гумуса, как минимум, на 15 минут, а затем выньте и промойте дистиллированной водой и поместите в раствор для хранения не менее чем на час, прежде чем использовать его снова.
Частая калибровка
Калибровка электрода даст наибольшую точность при тестировании pH. Она поможет исправить ваш электрод, так как его отклик со временем меняется из-за старения и других факторов. Важно откалибровать датчик по крайней мере до двух точек pH, которые соответствуют ожидаемому значению pH. Брекетинг означает простую калибровку по одной точке pH ниже ожидаемого диапазона и по одной точку pH выше него (например, если ожидаемое значение pH составляет 8.6, то следует использовать буферы pH 7 и 10).
Для калибровки ополосните электрод дистиллированной водой, разорвите одноразовый пакет с раствором, войдите в режим калибровки на вашем рН метре и окуните датчик в пакет. Дайте показаниям стабилизироваться и оцените результат калибровки. Затем выньте и снова промойте электрод и повторите эти шаги для других буферов рН. По окончании процесса выйдите из режима калибровки. Если используется бутылка с раствором, то перелейте часть его в чистый стакан, поместите туда магнитную мешалку и перемешивайте буфер во время измерения.
Каждый раз для новой калибровки рекомендовано использовать новые pH буферы. Это гарантирует точность результатов.
Правильное хранение
Правильное хранение электрода в первую очередь означает правильное увлажнение – постоянное содержание электрода в специальном растворе для хранения. Хранение в других жидкостях, таких как дистиллированная или деионизированная вода, может повредить стеклянную колбу и вызвать медленный отклик и неточные показания pH.
Повреждение электрода, вызванное его неправильным хранением, может быть восстановлено в многоразовом электроде путём его заполнения свежим электролитом, а затем повторной гидратацией в растворе для хранения.
Итак, какой бы сложной ни была ваша почва, тестирование рН не должно представлять затруднений. Ведь варианты измерения pH столь же разнообразны, как и различные типы почв, и теперь, прочитав эту статью, вы сможете без особого труда выбрать тот, который наилучшим образом подходит именно вам.