Page 33 - คู่มือการวิเคราะห์ดินทางเคมีเพื่อประเมินความอุดมสมบูรณ์ของดิน

ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน
25

3.5 กำรวิเครำะห์ควำมจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน

ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออนของดิน หมายถึง ความสามารถในการดูดซับหรือแลกเปลี่ยน
ธาตุอาหารหรือสารประกอบในดินที่มีไอออนประจุบวก (cation) ซึ่งรากพืชและจุลินทรีย์จะน าไปใช้

ประโยชน์ โดยจะแสดงในรูปแบบของจ านวนโมเลกุลของไอออนประจุบวกต่อน้ าหนักตัวอย่าง
-1
(moles of positive charge per unit mass) โดยมักใช้ในหน่วย cmol kg soil (ไพบูลย์, 2546)
CEC มีความส าคัญต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน ดินที่มีค่า CEC สูง มักจะเป็นดินที่มีความ
อุดมสมบูรณ์สูง เนื่องจากดินนั้นมีความสามารถในการดูดซับไอออนบวกต่าง ๆ ที่เป็นธาตุอาหารพืชไว้
ได้มาก และธาตุอาหารพืชเหล่านั้นจะสูญหายไปจากดินได้ยากเพราะว่าดินมีอ านาจในการดูดยึดธาตุ
-1
อาหารเหล่านี้ไว้ได้สูง โดยทั่วไปดินที่ใช้ในการเกษตรส่วนใหญ่มีค่า CEC อยู่ในพิสัย 3-20 cmol kg
(Eash et al., 2008)

ส าหรับการวิเคราะห์หาค่า CEC ส านักวิทยาศาสตร์เพื่อการพัฒนาที่ดิน กรมพัฒนาที่ดิน ได้
อาศัยหลักการท าให้ดินอิ่มตัวด้วยสารละลายแอมโมเนียมอะซิเตท (1 N NH4OAc pH 7) (Chapman,

1965) วิธีนี้แบ่งออกได้เป็น 4 ขั้นตอน คือ
ขั้นตอนที่ 1 การท าให้ดินอิ่มตัวและชะล้าง (saturation and leaching step) เป็น
+
การท าให้ดินอิ่มตัวด้วย NH4 โดยการแช่ดินด้วย neutral NH4OAc เพื่อให้ NH4 จากสารละลาย
+
NH4OAc เข้าไปแทนที่ไอออนประจุบวกของดิน กรองและล้างตัวอย่างด้วยสารละลาย NH4OAc และ
+
ตามด้วย NH4Cl เพื่อให้ NH4 เข้าแทนที่ native cations ต่าง ๆ ในดินจนอิ่มตัวอย่างเต็มที่
ขั้นตอนที่ 2 การล้าง (washing step) เป็นการล้างดินด้วย ethyl alcohol 95 % เพื่อ
+
ไล่ NH4 ส่วนเกินที่ไม่ได้ถูกดูดยึดไว้ออกจากดินให้หมด
+
ขั้นตอนที่ 3 การแทนที่ (replacing step) ให้ Na เข้าไปแทนที่ NH4 ในดิน โดยใช้
+
สารละลาย acidified NaCl
ขั้นตอนที่ 4 การวิเคราะห์ (analyzing step) เป็นขั้นตอนการวิเคราะห์เพื่อหาปริมาณ
NH 4 ที่ถูกแทนที่ออกมาจากดิน โดยการกลั่นและไทเทรต
+
ข้อดีของการใช้น้ ายา NH4OAc 1 N pH 7

(1) เป็นวิธีที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ดินทั่วๆไป
(2) น้ ายานี้มีคุณสมบัติที่เป็น buffer อย่างดี ท าให้ pH ของระบบไม่เปลี่ยนแปลง
(3) การวิเคราะห์ ammonium (NH 4 ) ท าได้ง่าย
+
ข้อจ ากัดของการใช้น้ ายา NH4OAc 1 N pH 7
(1) ammonium acetate ไล่ที่ adsorbed hydrogen และ aluminum ได้ไม่สมบูรณ์ในกรณี

ที่ดินมีพวกแร่ดินเหนียวชนิด 1 : 1 เป็นส่วนใหญ่หรือดินที่มีอินทรียวัตถุสูง ท าให้ค่า CEC ที่ได้ต่ ากว่าวิธี
barium acetate หรือ barium chloride - TEA
(2) ดินที่มีแร่ดินเหนียวพวกเวอร์มิคิวไลท์ (vermiculite) ammonium สามารถที่จะไล่ที่พวก
interlayer cation (Na , K , Ca , Mg ) ออกมาได้ แต่ตอนไล่เอา NH 4 ออกมานั้นไม่สามารถที่จะไล่ส่วน
+
+
+
2+
2+
ที่อยู่ใน interlayer ได้ ท าให้ค่า CEC ที่วิเคราะห์ได้ต่ ากว่าความเป็นจริง แต่ถ้าใช้ sodium acetate Na
+
สามารถจะถูกไล่ที่ออกมาได้ท าให้ CEC ที่วิเคราะห์ได้โดย sodium acetate สูงกว่า ammonium acetate
(3) การใช้ ammonium acetate จะมีปัญหากับดินเนื้อปูน (calcareous soils) เพราะ CaCO 3
+
จะละลายใน ammonium acetate ท าให้การไล่ที่ของ NH 4 ไม่สมบูรณ์ วิธีแก้คือใช้ sodium acetate