2007年7月24日火曜日

環境土壌学

自分用テスト勉強。
間違ってたら教えて欲しいなー   と言うね…




復習のヒント
という貰ったプリントを解いてみようと思います。出るって言われたとこだけ。


第7章(土壌有機物)
①30000/750=40(年)  載ってるけど一応。

②1)ヒューミン 2)フルボ酸 3)腐植酸

第8章(酸化と還元)
②水田で入水を行うと、大気からの酸素供給速度が遅くなるため、好気性細菌が酸素を消費し、土壌中が無酸素状態となる。すると土壌の酸化還元電位は次第に低下していくので、ついで硝酸イオン、4価マンガンが電子受容体として順次消費される。3価鉄の還元が行われると、2価鉄が生成され土壌は青色を呈する。さらに進むと硫酸イオンが還元され硫化物イオンが生成される。硫化物イオンはFe2+と反応し、硫化鉄となり黒色を呈する。こうして土壌中の有機物が消費され減少すると、土壌表層では酸素の供給量が上回り、逆に酸化過程が起こりFe2+はFe3+に酸化され土壌は赤褐色となる。

…長すぎ。覚えきれないので要約の必要。

③土壌上層の酸化層では、アンモニア態窒素は硝酸化成菌によって硝酸イオンに変化する。これが下層の還元層に移行したとき、脱窒反応により、窒素ガスに還元される。

第9章
①団粒構造が発達すると、孔隙率が高くなる。孔隙があれば保水性・透水性・通気性がよくなり、軟らかくなるので根の伸長性もよくなる。また、風食や水食も受けにくくなる。

④水分含量の変化に応じて土壌の力学性が変化する現象をコンステンシーと呼ぶ。また、水分含量によって外圧に対する土の変性の抵抗性が変化することもいう。このように土壌の性質が大きく変化する点の水含量をアッダーベルだ限界と言う。

⑦イ)腐植 ロ)鉄化合物 ハ)Mn2O3

第10章
①イ)重力による移動、毛管力よる移動、水蒸気による移動
ロ)水蒸気による移動
ハ)毛管力による移動

第12章
②USAで発達した土壌分類体形。12の目、64の亜目、317の土壌大群に分けられ、keyout方式で分けられている。

③泥炭土:低音湿潤条件で沼沢性植物や湿地を好む木本類が母材。ほどんどは水田利用される。
黒ボク土:火山灰を母材とした、厚い腐植層を持ち、密度が小さく、非結晶質粘土鉱物あるいは結晶性粘土鉱物に供給される有機物を母材に含まれる活性アルミニウムが結合した無機-有機複合体による。
ポトゾル土:花崗岩や砂のような粗粒質で排水性のよい酸性の母材で発達する。冷涼、湿潤な気候条件でポトゾル化作用により生成。
褐色森林土:冷温暖から温暖の落葉広葉樹林で生成され、分解の進んだA層とB層からなり、酸性を呈する。
グライ低地土:我が国の河川氾濫原や、干拓地などの沖積性低地にある水田によく見られ、排水が悪いために下層は強還元的になり、還元鉄(二価鉄;Fe2+)が多量に生成し、青褐色のグライ層とよばれる層を持つ土壌。

…母材は要らないとか言ってたなぁ…でもいまさらどうしようもないです。カットした方が無難?


第13章
②1)乾土効果
乾燥により死滅した微生物のバイオマスNが放出されて、無機化率が高まる。また、団粒構造が破壊され、基質が露出し、酵素・微生物が利用しやすくなる。
2)地温上昇効果
基質を分解する酵素・微生物の活性が上昇する。
3)アルカリ効果
有機物の一部が溶出して(腐植解溶効果)、微生物の分解作用を受けやすくなる。
4)土壌攪拌効果(土壌磨砕効果)
基質に分解者が近づきやすくなる。

④NH4+―Nで4mg/100g

⑦Fe型、Al型、Ca型
最も利用されやすいのはCa型

第16章
②無機化されうる易分解性有機態窒素量

①脱窒作用②水質浄化作用③洪水防止機能④土壌浸食防止機能(棚田)⑤農村景観の維持(安らぎ効果)⑥温度緩衝能 と、6つあるわけですが…説明しろと言われると困ったです。授業でなんか言ってたのメモらなきゃいけなかったのかー。「簡単に」と書いてあるので文字を読んでわかる程度の説明でいいのでしょうか?

第17章
①イ)人為的、あるいは動物による特別な影響のない条件で起こる侵食。
ロ)耕作・栽培などの人為的あるいは動物の影響や自然災害の影響で、正常侵食の速度を超えておこる浸食。
ハ)有機物を施用し団粒構造を発達させる、裸地にしない、等高線栽培、テラス栽培、防風林など。




といった感じです。

2007年7月11日水曜日

分析化学実験レポート16

ついに最後のレポート。
「ついに」漢字で書くと「終に」なので重複表現です。


文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。


酸化還元滴定法―硫酸銅中のCuの定量

○目的
 CuSO4・5H2O中のCuを酸化還元滴定によって定量する。

○方法・結果
 試料0.5~0.7gを正確に量り、50mlに溶かし、6N-CH3COOHを4mlと、3N-KI溶液5mlを加え、でんぷん溶液を指示薬として0.1N-Na2S2O3標準溶液(f=0.910)で滴定する。

順に、 秤量した硫酸銅(g) 滴下したNa2S2O3(ml) Cu% である。
① 0.5076 20.2 23.014
② 0.6042 23.5 22.493
③ 0.7049 26.8 21.987

平均Cu% = 22.498%

○考察
 理論値では
Cu% = 63.546 / 249.6796 × 100 = 25.45%

絶対誤差 25.45 - 22.50 = 2.95
相対誤差 2.95 / 25.45 × 100 = 11.59%

 理論値とかなり離れた値になったので、前回評定したNa2S2O3の濃度が正確なものでなかったと考えられる。

分析化学実験レポート15

文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。


酸化還元滴定―0.1N-Na2S2O3標準溶液の調製と標定

○目的
 0.1N-Na2S2O3の調製および酸化還元滴定(ヨウ素法)による標定

○方法・結果
 Na2S2O3・5H2Oを6.3~6.5g上皿天秤ではかり取り、煮沸してCO2を除いた水に溶かして250mlの溶液にする。
 小型の秤量ビンに3N-KI溶液約2mlを入れ、その重量を電子天秤で正確に量る(W1)。これにI2を0.3~0.4gを入れ、フタをして正確に量り(W2)、I2を入れる前の秤量との差からI2の量を求める(W)。つぎに、大ビーカーに3N-KI溶液4mlと、水100mlとを入れ、この中に先に量ったI2-KI溶液を移す。洗浄ビンを使って、全て移すこと。
 評定しようとするNa2S2O3溶液をビュレットから滴下する。淡黄色になったらでんぷん溶液2~3mlを加え、滴定を続けて青色の消失するところを終点とする。

① W1 18.8755 W2 18.2999 W 0.3172 滴下量 26.9ml 規定度 0.0929
② W1 18.1606 W2 18.4524 W 0.2918 滴下量 25.8ml 規定度 0.0891
平均 規定度 0.0910 f=0.910

○考察
 滴定時に、でんぷん溶液を加えると、ヨウ素でんぷん反応により、強い青色を呈するので指示薬として利用することが出来る。

分析化学実験レポート14

文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。


酸化還元滴定―過酸化水素水の定量


○目的
 過酸化水素水を酸化還元滴定で定量する。またモール塩の定量も行う。

○方法・結果
 H2O2濃度が約3.5%の過酸化水素水20mlをとり、純水で薄めて250mlとする。薄めた溶液20mlをとり、純水で100mlにして、6N-H2SO4を30ml加える。
 0.1N-KMnO4標準溶液(f=1.076)で滴定する。

KMnO4滴下量(ml) ①33.0 ②33.1 ③33.8 平均32.97

濃度 = 5 × 0.1076 × 32.97 /8 = 2.2172規定
  = 2.2172 × 17.01 = 37.72 g/l

 次にモール塩0.5gを精秤し(0.5085g)、純水で250mlに薄める。薄めた溶液20mlを純水で約200mlにし、6N-H2SO4を30ml加えて、0.1N-KMnO4標準溶液(f=1.013)で滴定する。
 モール塩:FeSO4(NH4)2SO4・6H2O

KMnO4滴下量(ml) 1.2
濃度 = 392.13/5 × 5×0.1013×1.2/8 = 5.9584 g/l

○考察
 モール塩とは硫酸アンモニウム鉄(Ⅱ)六水和物のことであり、過マンガン酸カリウムとは以下の反応を起こす。

2KMnO4 + 10FeSO4(NH4)2SO4 + 8H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 10(NH4)2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O

この反応でFe2+がFe3+に還元される。

2007年7月5日木曜日

分析化学実験レポート13

文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。




酸化還元滴定―0.1N-KMnO4標準溶液の調製と標定


○目的
 0.1N-KMnO4標準溶液の調製および標定

○方法・結果
 上皿天秤で約0.8gのKMnO4をはかり、純水に溶かして250mlとする。これを約50℃で1時間加熱し、ろ過しつつ褐色の試薬ビンに入れる。
 Na2C2O4を0.15~0.20g精秤し、純水に溶かして200mlとする。これに6N-H2SO4を50ml加え、60~70℃に加温して、褐色ビュレットよりKMnO4で滴定する。KMnO4の色が消えなくなった点を当量点とする。

秤量したNa2C2O4(g) ①0.1704 ②0.1994 ③0.1767
KMnO4滴下量(ml) ①24.4 ②26.3 ③25.0
KMO4規定度 ①0.1042 ②0.1132 ③0.1055 平均0.1076 f=1.076

○考察
 滴定時のKMnO4とNa2C2O4の反応は初期こそなかなか進まず脱色が遅いが、しばらくすると速やかに脱色されるようになる。これは反応の際に生成されるMn2+が触媒として作用するためである。
 よって一旦反応が進めばMn2+の触媒作用によって反応速度が速くなる。

分析化学実験レポート12

このレポートって実は明日っていうか今日提出なんですね。
いまさら遅い感が漂います。


文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。





沈殿滴定―KClとNH4Clとの混合物の定量

○目的
 KClとNH4Clの混合物からそれぞれを定量して、これらの混合物中の存在比率を求める。また、海水に含まれる塩素イオンを定量する。

○方法・結果
 KClとNH4Clを含む混合試料約1.5gを精秤し(1.5042g)、純水に溶かして25omlとし、試薬ビンに入れる。この試料溶液20mlをとり、K2CrO4を1ml加え、0.1N-AgNO3(f=1.027)で滴定し、全Cl-を定量する。
 別の試料溶液20mlに0.1N-NaOH標準溶液(f=1.182)を加えて加熱する。20mlくらいになるまで濃縮し、冷却後、残っているNaOHを0.1N-HCl標準溶液(f=1.110)で逆滴定する。指示薬はフェノールフタレインを使用する。

全Cl
AgNO3滴下量(ml) ①18.1 ②18.1 ③18.0 平均18.07
全Cl = 0.1027 × 18.07 /1000 × 250/20 = 0.02319

NH4Cl
HCl滴下量(ml) ①25.9 ②25.9 ③25.9 平均25.9
NH4Cl = (0.1182×40 - 0.1110×25.9) /1000 × 250/20 = 0.02316

KCl = 0.02319 - 0.02316 = 0.00003


よって
NH4Cl = 0.02316 × 53.49 × 100 / 1.5042 = 82.38%
KCl = 0.00003 × 74.55 × 100 / 1.5042 = 0.1487%


次に海水20mlをとり、これを500mlに薄める。薄めた溶液20mlにK2CrO4を1ml加え、0.1N-AgNO3標準溶液で滴定する。

海水
AgNO3滴下量(ml) ①4.6 ②4.6 ③4.6 平均4.6
Cl = 0.1027 × 4.6 / 1000 × 500/20 /0.02 = 0.5905mol/l

○考察
<逆滴定>
 混合溶液中にNaOHを加えるとNH4Clと以下の反応を起こす。
NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O
 この当量点を求めることが出来ればNH4Clを定量することが出来る。
 始めに、全てのNH4Clを確実に反応させるため過剰にNaOHを加えて加熱する。これでNH4Clと当量のNaOHが消費される。
 次に、溶液中にあまったNaOHをHClとの中和反応で定量し、始めに加えたNaOH量から、ここで定量したNaOH量を引けば、反応に要したNaOH量を知ることが出来る。こうしてNH4Clを定量出来た。

2007年7月3日火曜日

分析化学実験レポート11

文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。


沈殿滴定 - 0.1N-AgNO3標準溶液の調製と標定

○目的
 0.1N-AgNO3標準溶液を調製し、沈殿滴定をMohr法、Fajans法で行い、評定する。Mohr法とFajans法の違いを見る。

○方法・結果
 NaCl標準試薬を約1.5g精秤し(1.5077g)、純水に溶かして正確に250mlとする。
N = 1.5077 × 1000/250 × 1/58.44 = 0.1032
 約4.3gの硝酸銀を秤量し、水に溶かして正確に250mlとする。これを褐色の試薬ビンに保存する。NaCl溶液を20mlとり、指示薬として0.5M-K2CrO4溶液を1ml加える。これをAgNO3で滴定する。溶液が赤くなった点を当量点とする。

AgNO3滴下量(ml) ①20.1 ②20.2 ③20.1 平均20.13
N = 0.1032 × 20/20.13 = 0.1025  f=1.025

また、指示薬をNa-Fluに変えて滴定する。

AgNO3滴下量(ml) 20.1
N = 0.1032 × 20/20.1 = 0.1027  f=1.027


○考察
 Mohr法では
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 (1)
K2CrO4 + 2AgNO3 → Ag2CrO4 + 2KNO3 (2)
 の2つの反応のうち(2)の反応が起こったとき赤色沈殿が生成されるが、Ag+が少量溶解するため、当量点をすこしすぎてからAg2CrO4が生成される。
 これに対してFajans法ではAgClのコロイド性粒子がAg+を含んだ[(AgCl)x-Ag]+に指示薬が吸着し、反応するため、当量点の直後に紅色沈殿を生成する。
 よって、AgNO3の濃度は Fajans法>Mohr法 となる。ただし、この差は非常に少量である。

分析化学実験レポート10

考察だけまだです。
あした考えます。


文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。


重量分析法による大理石中のCaの定量

○目的
 大理石中に含まれるCaの定量をする。

○方法・結果
 まずルツボの恒量を求める。電気炉で約1000℃でルツボを焼き、重量を測定する。
  1回目…25.4910 2回目…25.4939 3回目…25.4942
 ほぼ一定値になったので恒量に達したとする。
 0.4~0.5gの大理石を採り(0.4540g)ビーカーに入れ、1N-HClを30ml加えて熱する。
 メチルオレンジを指示薬として、1N-NaOHで中和した後、HClを加えて酸性とし、純水を加えて約200mlとする。これを煮沸近くまで加熱しておき、かき混ぜながら0.5N-(Nh4)2C2O4の熱溶液を加えて沈殿を作る。沈殿が生じなくなったらNH4OHを加えてアルカリ性にする。5分間煮沸して、一晩水浴上で結晶を熟成させる。
 この沈殿を微粒子用定量ろ紙を用いて上澄み液だけをろ過し、0.1N-(NH4)2C2O4の温溶液で傾斜法により3回洗浄を行う。つぎに沈殿をろ紙上に移し、0.1N-(NH4)2C2O4の洗液にCl-が検出されないことを確認した後、沈殿をろ紙とともに100~110℃で乾燥する。
 恒量を測ったルツボを時計皿に乗せ、これをB4の紙の上におく。沈殿をルツボ内へ移した後、ろ紙をたたみ白金線で巻いて、ルツボ上で燃やして灰にし、ルツボ内に落とす。時計皿および、紙上にこぼれた沈殿もルツボ内に入れる。
 これを電気炉で焼き、十分に冷却した後秤量する。加熱→冷却→秤量を繰り返し、差が0.3mg以下になれば恒量に達したとする。
 1回目…25.7497 2回目…25.7446

試料中のCa% = (25.7446 - 25.4942) × 40.08/56.08 × 100/0.4540 = 39.42%

○考察
 この実験が正確なものであること、定量したCaが全て大理石中のCaCO3由来のものであると仮定すると、

CaO = (25.7446 - 25.4942) /56.08 = 4.465×10^-3mol

であるからCaCO3も4.465×10^-3mol大理石中に存在していたといえる。
よって

4.465×10^-3 × 100.0892 × 100 /0.4540 = 98.44%

この大理石は98.44%がCaCO3で出来ていたと考えられる。

分析化学実験レポート9

文章の力のなさはあきらめてください。
おかしいとこあったら突っ込んでくれると助かります。
参考にしていただければ幸いです。


結晶硫酸銅中4分子結晶水の定量

○目的
 CuSO4・5H2O中に含まれる水分子を4分子定量する。

○目的・結果
 秤量びんの重さを精秤し、これに約1gのCuSO4・5H2Oを入れ、精秤する。秤量びんの栓をはずして、秤量びんの上に倒して置き、乾燥機で十分に乾燥させる。乾燥させたらデシケーターに移し、室温になるまで待ち、冷却できたら秤量する。

秤量びん … 12.8182
秤量びん+CuSO4・5H2O … 13.8182
秤量びん+CuSO4・H2O … 13.5352

実験値 = (13.8182 - 13.5352) / (13.8182 - 12.8182) × 100 = 28.3%
理論値 = 4 × 18.02 / 249.71 × 100 = 28.86%

絶対誤差 = 28.86 - 28.3 = 0.56
相対誤差 = 0.56 / 28.86 × 100 = 1.9404%
 
○考察
 理論値よりも実験値のほうが低いので全てのCuSO4・5H2OがCuSO4・H2Oになっていなかったと考えられる。