Материал: 3440

21

Поскольку содержание бихромата калия в окислительной смеси после окисления перегноя снижается, раствор соли Мора берут более низкой концентрации. По разности мг-экв окислителя до и после окисления определяют содержание органического углерода в почве.

Метод непригоден для сильно засоленных хлоридами почв, а также в случае присутствия закисного железа и большого количества марганца.

Ход анализа Навеску почвы (после тщательного отбора корешков и растертую в

ступке) отвешивают на аналитических весах в пробирке в количестве 0,05-0,5 г в зависимости от предполагаемого содержания углерода. При выборе величины навески руководствуются следующими данными (по И.В. Тюрину):

Навеску переносят в сухую узкогорлую коническую колбу емкостью 100 мл и по разности в весе устанавливают точную массу навески. Для повышения точности результатов определения проводят не менее чем в двукратной повторности.

Бюреткой приливают 10 мл 0,4 н раствора K2Cr2O7, приготовленного на разбавленной 1:1 серной кислоте. Каждый раз раствор от нулевого деления бюретки спускают медленно, чтобы дать возможность стечь вязкой жидкости со стенок бюретки полностью. Медленное и одинаковое по времени приливание бихромата в колбы с навесками почв – одно из основных условий воспроизводимости повторных результатов анализа.

Содержимое колбы осторожно перемешивают круговым движением, следя за тем, чтобы частицы почвы не остались на ее стенках. Колбу закрывают маленькой воронкой или пробкой-холодильником и ставят на горячую электроплитку с закрытой спиралью или на песчаную баню.

С самого начала нагревания начинается едва заметное выделение СО2, затем происходит выделение СО2 в виде очень мелких пузырьков, после чего раствор закипает. Кипение раствора должно быть слабым и продолжаться

22

точно 5 мин! Отсчет времени производят с момента появления первого относительно крупного пузырька газа, кипение не должно сопровождаться выделением пара из воронки.

Кипячение раствора – самая ответственная операция в этом определении. Спокойное и слабое кипячение соответствует температуре 140-180 0С, при которой не происходит разложения хромовой кислоты, образующейся в растворе бихромата по уравнению

K2Cr2O7 +H2O = K2Cr2O4 + H2CrO4

В процессе кипячения раствор меняет окраску и из оранжевого становится буровато-коричневым. Зеленая окраска служит показателем полного израсходования хромовой кислоты на окисление перегноя. В таком случае определение следует повторить, уменьшив навеску почвы (или увеличить количество 0,4 н раствора K2Cr2O7), чтобы обеспечить избыток хромовой кислоты в окислительной смеси после окисления.

По окончании кипячения колбу снимают с плитки, охлаждают.

Титрование хромовой кислоты в присутствии фенилантраниловой кислоты

После охлаждения колбочки с раствором примерно до комнатной температуры воронку и горло колбы обмывают из промывалки минимальным количеством дистиллированной воды (10-20 мл), прибавляют 3-5 капель 0,2 %-го раствора фенилантраниловой кислоты и титруют 0,2 н раствором соли Мора до перехода вишнево-фиолетовой окраски в темно-буровато- зеленоватую. Поскольку окраска индикатора изменяется резко, соль Мора под конец титрования приливают медленно (по каплям), все время перемешивая раствор. Надежные результаты определения получаются в том случае, когда на титрование остатка бихромата идет не менее 10 мл 0,2 н раствора соли Мора, если для сжигания взято 10 мл 0,4 н хромовой смеси.

При титровании по ферроину в титруемый раствор добавляют 3 капли индикатора. Раствор окрашивается сначала в бурый цвет, затем, по мере добавления соли Мора, переходит в слабо-зеленоватый и в точке эквивалентности становится буро-коричневым. Изменение окраски резкое – от одной лишней капли соли Мора.

При установлении нормальности раствора бихромата в условиях опыта берут 0,2 г растертой в порошок прокаленной пемзы или прокаленной

23

суглинистой почвы помещают в коническую колбу емкостью 100 мл приливают 10 мл 0,4 н раствора K2Cr2O7, закрывают воронкой, ставят на горячую электроплиту или песочную баню, нагревают до кипячения и кипятят ровно 5 мин. Дальше поступают как описано выше. Определения повторяют 3 раза и по среднему значению вычисляют нормальность раствора бихромата по формуле

N1 = N 2 V 2 ,

V1

где N1 и V1 – объем и нормальность устанавливаемого раствора бихромата;

N2 и V2 – объем и нормальность титрованного раствора соли Мора. Поскольку титр раствора соли Мора неустойчив вследствие окисления

закисного железа, его нормальность проверяют перед началом проведения определения по 0,1 н раствору KMnO4.

Процентное содержание углерода вычисляют по формуле

С = ((а n1 в n2)) 0,003100 , m

где а – кол-во мл раствора K2Cr2O7, взятое для окисления органических веществ почвы;

в – кол-во мл раствора соли Мора, затраченное на титрование избытка хромовой кислоты;

n1 – нормальность раствора K2Cr2O7; n2 – нормальность раствора соли Мора;

m – масса навески воздушно-сухой почвы, г.

Пример вычисления. Для определения содержания углерода взята навеска 0,2006 г воздушно-сухой почвы. Для окисления органических веществ к ней прилито 10 мл раствора K2Cr2O7 0,4086 н. На титрование избытка хромовой кислоты после окисления затрачено 12,2 мл 0,2034 н раствора соли Мора.

С = ((10 0,4086 12,2 0,2034)) 0,003 100 = 2,40 %. 0,2006

24

Лабораторная работа № 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММЫ ОБМЕННЫХ ОСНОВАНИЙ

ПО КАППЕНУ-ГИЛЬКОВИЦУ

Вкислых (бескарбонатных) почвах (дерново-подзолистых, серых лесных

идр.) сумму обменных оснований определяют по методу Каппена-Гильковица. Метод основан на вытеснении поглощенных оснований ионом водорода 0,1 н раствора НСl по схеме

Количество перешедших в раствор обменных оснований определяют по разности между содержанием водорода в растворе до и после взаимодействия кислоты с почвой, поскольку обмен ионов проходит в эквивалентном отношении.

Ход анализа 1. На технохимических весах берется навеска воздушно-сухой почвы 20 г,

просеянной через сито с отверстиями диаметром 1 мм.

2.Навеску переносят в колбу емкостью 350-500 мл.

3.Приливают пипеткой 100 мл 0,1 н раствора НСl точно установленной нормальности.

4.Взбалтывают содержимое колбы 1 час и оставляют стоять сутки, после чего фильтруют через складчатый фильтр, перенося всю почву на воронку. Первые мутные порции фильтрата перефильтровывают.

5.После фильтрования пипеткой отбирают 50 мл прозрачного фильтра в коническую колбу на 150-200 мл.

6.Нагревают до кипения и кипятят 1-2 мин для удаления CO2.

7.Прибавляют 2-3 капли фенолфталеина и оттитровывают горячий раствор 0,1 н раствором NaOH до слабо розовой окраски, не исчезающей в течение 1-2 минут, и вычисляют сумму обменных оснований.

Пример вычисления:

Вытеснение обменных оснований проведено 0,1012 н раствором соляной кислоты. На титрование взято 50 мл фильтра. Кислота в таком объеме должна содержать 0,1012 × 50 = 5,06 мг/ экв.

25

На титрование затрачено 30 мл 0,1012 н раствора NaOH, т.е. 0,1012 × 30 = 3,06 мг/экв. Следовательно, на вытеснение обменных оснований израсходовано 5,06-3,06 = 2,00 мг/экв.

Взятый для титрования объем, равный 50 мл, соответствует половине навески, т.е. 10 г, если анализируют 20 г почвы. Для пересчета полученных данных на 100 г почвы умножают их на 10 и получают 2 × 10 = 20 мг/экв. на 100 г почвы.

Лабораторная работа № 9 КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЛЬЦИЯ

И МАГНИЯ В 1,0 Н РАСТВОРЕ NH4CI

Определение кальция и магния этим методом в присутствии избытка NH4CI проводят следующим образом.

Определение суммы кальция и магния

1.Из мерной колбы с полученным фильтратом берут 25-50 мл раствора, помещают в коническую колбу емкостью 250 мл и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл.

2.Измерительным цилиндром приливают 5 мл 25 %-го раствора аммиака (не содержащего СО2), чтобы получить хлоридно-аммиачный буфер, обеспечивающий рН = 10. Раствор перемешивают и вносят индикатор хромоген черный. Если окраска раствора окажется серой или серовато-фиолетовой, в раствор вносят гидроксиламин в таком количестве, чтобы восстановить марганец. Раствор должен иметь винно-красную окраску.

3.Раствор в колбе по каплям титруют 0,02-0,05 н раствором трилона-Б при постоянном и интенсивном перемешивании содержимого колбы до изменения винно-красной окраски индикатора в сине-голубую. Одновременно проводят титрование контрольного опыта.

4.Вычисление результатов анализа проводится по формуле

мг/экв = мл. н.100 ,

P

где мл. – количество титрованного раствора трилона-Б, израсходованное на титрование;

н. – нормальность трилона-Б; Р – сухая навеска почвы в г, соответствующая взятому на титрование

объему испытуемого раствора.