Л.А. Воробьёва - Химический анализ почв (1114635), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Начало кипения устанавливают по более крупному размеру образующихсяпузырьков. Кипячение продолжают 5 мин. Кипение должно бытьумеренным, без обильного выделения пара. Время кипяченияконтролируют для каждой колбы отдельно.По мнению многих исследователей, нестабильность температуры, при которой окисляют гумус нагреванием на электрических плитках, обусловливает недостаточно хорошую воспроизводимость результатов анализа. Предлагаются различные приемы,которые позволяют стабилизировать температуру окисления гумуса.
Б.А. Никитин (1972), например, предлагает окислять гумусраствором К2Сг207 нагреванием в термостате при температуре 140—150° в течение 20 мин. В ГОСТе 26213-84 предусмотрено окисление гумуса проводить в пробирках, погруженных в кипящую воду.При взаимодействии органического вещества почв с дихроматом калия оранжево-красная окраска раствора переходит в зеленовато-бурую. Если при кипячении раствор становится зеленым, что свидетельствует об отсутствии избытка Сг2С>7~, анализнеобходимо повторить, уменьшив навеску почвы или увеличивколичество раствора дихромата калия.Колбы охлаждают и из промывалки водой (10-20 мл) споласкивают горло колбы и воронку.
Затем в колбы добавляют 5 капель 0,2%-ного раствора фенилантраниловой кислоты и титруют0,2 н. раствором соли Мора до перехода буро-вишневой окраскив зеленую (при недостаточном количестве индикатора конец титрования установить трудно).Чтобы установить объем 0,2 н. раствора FeS0 4 , который идетна титрование раствора бихромата калия, прибавляемого к навеске почвы для окисления гумуса, проводят контрольный опыт.Во избежание перегрева и разложения К 2 Сг 2 0 7 при проведенииконтрольного опыта в колбу помещают прокаленную пемзу, несодержащую восстановителей, затем приливают 10,00 мл 0,4 н.К 2 Сг 2 0 7 и выполняют анализ, как указано выше.Концентрацию раствора соли Мора устанавливают каждыйраз в день проведения анализа, так как титр раствора неустойчив.Для этого в коническую колбу вместимостью 250 мл приливают50 мл воды, 1 мл концентрированной H 2 S0 4 , из бюретки прилива52ют 10,00 мл раствора соли Мора и титруют 0,1 н.
раствором КМп0 4до бледно-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.Однако, как нам кажется, более удобно устанавливать титрраствора соли Мора по дихромату калия. Перекристаллизациейиз водного раствора с последующим высушиванием при 200° легко получить дихромат калия, строго соответствующий формулеК2О2О7. Растворы дихромата калия при хранении в закрытыхсосудах чрезвычайно устойчивы.
Поэтому дихромат калия можетслужить исходным веществом для приготовления титрованных(стандартных) растворов. Титр растворов перманганата калияприходится устанавливать по стандартным веществам —Н 2 С 2 04-Н 2 0 или Na 2 C 2 0 4 .Для установления молярной концентрации эквивалентов солиМора по дихромату калия в конические колбы вместимостью 100—250 мл помещают 15,00 мл водного 0,2 н. стандартного раствораК 2 Сг 2 0 7 , 5 мл концентрированной H 2 S0 4 , несколько капель фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора доперехода буро-вишневой окраски в зеленую.Реагенты:1. 0,4 н.
раствор К2Сг207в разбавленной 1:1 серной кислоте. В500 мл дистиллированной воды растворяют 40 г дихромата калия,раствор фильтруют, разбавляют дистиллированной водой до 1 л ипомещают в термостойкую колбу вместимостью 3—5 л. В растворпо стенке колбы небольшими порциями при осторожном перемешивании приливают 1 л конц. H 2 S0 4 . Работу проводят в вытяжном шкафу в защитных очках. После охлаждения раствор переливают в бутыль с притертой пробкой.2. 0,2н.
раствор соли Мора. В 1 н. H 2 S0 4 растворяют 80 г солиМора [(NH 4 ) 2 S0 4 *FeS0 4 *6H 2 0], фильтруют и разбавляют дистиллированной водой до 1 л.3. 0,2%-ныйраствор фенилантраниловой кислоты (CJ3Hn02N)в 0,2%-ном растворе Na2C03.4. 0,2н. раствор К2Сг207. В мерной колбе вместимостью 1лрастворяют в дистиллированной воде 9,8066 г предварительновысушенного при температуре 200°С дихромата калия. Содержимое колбы перемешивают, доводят водой до метки и вновь тщательно перемешивают.Форма записи результатовНавескапробы воздушносухойпочвы, г78,29318,07450,2186Объеммл10,00FeS0 4С, %наС, %навоздушно- высушеннуюобъем, млсухуюпочвун.контрольный пробапочвуопыт2,572,4511,50 0,192720,75534.1.2.2.
Фотометрический метод определения углеродаорганических соединенийПри окислении гумуса раствором дихромата калия углеродорганических соединений превращается в С0 2 , a Cr(VI) восстанавливается до Сг(Ш). Количество образовавшегося в процессереакции Сг3+ эквивалентно содержанию углерода органическихсоединений (и других восстановителей) в навеске почвы. Поэтому углерод органических соединений можно определять по количеству образовавшегося в процессе анализа Сг3*.
Для этой целииспользуют фотометрический метод.Хром относится к группе переходных элементов, Зс1-орбиталькоторых не полностью заполнена электронамиИоны Сг2С>7~ и Сг3* обладают собственной окраской (см. раздел5.3.2 ).Окраска чистого раствора К 2 Сг 2 0 7 в зависимости от концентрации меняется от желтой до красновато-оранжевой, окраскарастворов Cr2(S04)3 — зеленая. Спектры поглощения растворов,так же как и окраска растворов,различны (рис. 4).В пределах видимой областиспектра (400—800 нм) на кривой светопоглощения раствора дихроматакалия наблюдается один четко выраженный максимум при длине волны 447 нм. По мере увеличениядлин волн оптическая плотностьпадает и достигает практическинулевого значения в области длинволн 570—580 нм.
Максимум на500600кривой светопоглощения раствораДлина волны, нмСг3+ приходится на область длинРис. 4. Спектры поглощения: 1волн 584—594 нм, т.е. на тот учасдихромата калия (/ = 0,3 см); 2токспектра поглощения К 2 Сг 2 0 7 ,сульфата хрома (/ = 1 см)где оптическая плотность растворапрактически равна нулю. Разница в расположении максимумовна кривых светопоглощения растворов Сг2С>7~ и Сг3+ позволяетфотометрическим методом определить концентрацию разных валентных форм хрома при совместном присутствии в растворе.Концентрацию Сг3* удобно определять в области длин волн584—594 нм, так как в ней светопоглощение растворов Сг3* максимально, а оптическая плотность растворов Сг2С>7" практическиравна нулю и Сг2Оу" не оказывает влияния на результаты определения Сг3+.
Возможность селективного измерения оптическойплотности Сг3* лежит в основе фотометрического метода определения углерода органических соединений.54После взаимодействия дихромата калия с почвой измеряютоптическую плотность раствора в области длин волн, соответствующей максимуму поглощения излучения Сг3+ (590 нм), определяют количество Сг3+ и рассчитывают эквивалентное емуколичество углерода органических соединений.Применение фотометрического метода для определения органического углерода по количеству образовавшегося Сг34" позволяетне устанавливать точные концентрацию и объем, взятого для анализа навески почвы раствора дихромата калия. Объем добавляемого раствора можно измерять с помощью мерного цилиндра.Фотометрическое окончание при определении гумуса окислением раствором дихромата калия не вносит в метод ничего принципиально нового, но делает его более экономичным и производительным.
Все ограничения, которые свойственны титриметрическому методу И.В. Тюрина, характерны и для фотометрическоговарианта метода.В России для определения гумуса используют вариант фотометрического метода, предложенный Д.С. Орловым и Н.М. Гриндель (1969).4.1.2.2.1. Методика фотометрического определения углеродаорганических соединенийНавески почв около 0,3 г помещают в конические колбы вместимостью 150 мл, приливают 20 мл сернокислого раствора дихромата калия и кипятят 5 мин, как это принято в титриметрическом варианте метода, или выдерживают 20 мин в термостате притемпературе 140°.
Одновременно проводят контрольный опыт втех же условиях, в которых проводят анализ почв. Содержимоеколб количественно переносят в мерные цилиндры с притертойпробкой вместимостью 100 мл или разбавляют смесь водой дообъема 100 мл в колбах, если на колбы предварительно была нанесена метка на уровне, соответствующем объему жидкости 100 мл.Смесь тщательно перемешивают и оставляют на ночь.Затем надосадочную жидкость осторожно сливают в кюветуфотоэлектроколориметра и измеряют оптическую плотность придлине волны 590 нм.
«Нуль» прибора устанавливают по воде илипо раствору контрольного опыта.Для построения калибровочного графика используют растворглюкозы или сахарозы с концентрацией углерода 1 мг/мл. В конические колбы приливают 2,5; 5; 10; 15; 25 мл стандартного раствора глюкозы или сахарозы, содержимое колб выпаривают досуха на водяной бане, приливают 20 мл раствора дихромата калия, добавляют пемзу, кипятят 5 мин или выдерживают 20 мин втермостате при 140°, разбавляют водой до 100 мл, оставляют на55ночь и затем определяют оптическую плотность раствора.
Безусловно, окисление органического вещества в колбах с почвой истандартными растворами проводят одним и тем же способом.Количество углерода находят по градуировочному графику.Д.С. Орлов и Н.М. Гриндель (1969) считают возможным вычислять содержание углерода по уравнению:по/^70 =А 0,003-100—,кх 1тгде А — оптическая плотность испытуемого раствора, / — длинакюветы в см, кх — показатель поглощения, равный оптическойплотности раствора при длине волны X, толщине слоя 1 см имолярной концентрации эквивалентов углерода (1/4 С), равной1 ммоль/100 мл раствора; т — навеска почвы, г.4.1.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
