Titrálásos módszer talajok redox pufferkapacitásának meghatározására
Authors: Issa Ibrahim , Gabriella Rétháti , Péter Czanik , Imre Czinkota 
Published: June 2007

A talajok redox pufferképességének mérésére kidolgoztunk egy olyan titrálásos módszert, mellyel a szakirodalomban szereplő redox vizsgálati módszerek hátrányai kiküszöbölhetők.

A mérés során nem az aktuális redoxpotenciált mérjük, hanem oxidáló vagy redukáló szeres titrálással folyamatosan változtatjuk a minta oxidációs állapotát, ezzel gyakorlatilag kiküszöböljük a mintavétel és a mintatárolás jelentős redox állapotot befolyásoló hibáit. A pH és Eh keresztkölcsönhatás kiküszöbölése érdekében párhuzamosan mérjük a rendszer pH-ját és Eh-ját és a szakirodalomból ismert korrekciókat a kiértékelő szoftver automatikusan elvégzi. A teljesen automatizált mérés során pufferkapacitás értéknek a rendszer titrálási átcsapási pontját, vagyis az inflexiós pontot vettük figyelembe, melyet a derivált görbe maximuma alapján keresett meg a program. A módszert számos magyarországi talajmintán alkalmaztuk, eltérő adagolási időkkel, és az eredményekből a redoxtulajdonságokat okozó folyamatok kinetikájára is következtethettünk.

Az oxidációs redox pufferkapacitás vizsgálatoknál azt találtuk, hogy az egyes adagolások között eltelt időt növelve a pufferkapacitás növekedett, míg a reduktív irányban csökkent. Ez a folyamatirány eltérő mechanizmusra utal.

A titration method has been elaborated for the measurement of the redox buffering capacity of the soil, which offsets most of the disadvantages of conventional measuring, because more than just the actual redox potential is detected. During the measurement, the redox state of the samples is changed continuously by titration with reducing or oxidising agents, thus practically eliminating sampling and sample storage errors that influence the redox state. To avoid problems associated with the pH-Eh cross effect, both values are measured in parallel, and corrections are automatically made by the evaluation software. During the automated measurements, the inflexion point of the redox potential curve was taken as the buffering capacity value, calculated as the maximal value of the derivative curve. This method was used for a large number of Hungarian soil samples, with different addition times, and was also suitable for investigating the kinetic properties of soil redox processes. In the case of oxidative redox buffering capacity measurements, it was found that the buffering capacity increased with an increase in the time between additions, while it decreased for reductive measurements. This suggests the existence of different mechanisms for the two processes.

This method was elaborated for determining of the redox buffer ability of soil samples. Its relationship to the redox potential is similar to that of the acidity values to pH. The acidity value depends on the analytical methods. If the applied oxidant does not buffer the redox potential, it can be substituted by acidity, otherwise by hydrolytic acidity. Therefore, it is an extensive quantitative feature of soil, which shows the quantity of oxidants that makes it possible to bring the soil into a given, strongly oxidated state. By use of this method, the errors mentioned in the case of redox potential measurement can be eliminated, and moreover, a characteristic feature of soil, that changes to a far lesser extent as a function of time and conditions, can be measured.