Л.А. Воробьёва - Химический анализ почв (1114635), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Азотная кислота, кроме того, окисляет присутствующие восстановители. Небольшие количества хлоридов в вытяжках из почв могут не мешать анализу до тех пор пока существует избыток окислителя.Мешающее влияние Fe(III) устраняют с помощью Н 3 Р0 4 ,которая образует бесцветные фосфатные комплексы с железом.Однако при анализе почв с высоким содержанием титана добавление к анализируемому раствору Н 3 Р0 4 может привести к образованию труднорастворимого фосфата титана. Помутнение раствора может быть устранено добавлением H 2 S0 4 .117Перманганатный метод можно использовать для определения марганца в вытяжках из почв.
При анализе вытяжек из засоленных почв хлорид-ион может быть удален повторяющимсякипячением раствора в присутствии серной кислоты. Между процедурами кипячения стенки стакана тщательно ополаскиваютводой. Однако нужно иметь в виду, что при анализе растворов сконцентрацией кальция, достаточной для образования гипса, использовать H 2 S0 4 необходимо с осторожностью из-за возможного помутнения раствора. Органические вещества, которые переходят в вытяжки и могут восстанавливать Мп0 4 , должны бытьразрушены HN0 3 и Н 2 0 2 или другими способами (Methods of soilanalysis, 1982)5.10.1.1.1.
Методика определения марганцапериодатным вариантом методаАликвоту солянокислого раствора, полученного при разложении почвы, помещают в термостойкий химический стакан,добавляют 4 мл концентрированной HN0 3 и содержимое выпаривают досуха. Обработку остатка азотной кислотой повторяютеще 2-3 раза и остаток растворяют приблизительно в 40 мл10%-ного раствора H 2 S0 4 . В стакан добавляют 3 мл концентрированной Н 3 Р0 4 и нагревают почти до кипения. В горячий раствор добавляют 0,3 г КЮ 4 или 0,5 г Na 3 H 2 I06 и кипятят до развития стабильной розово-фиолетовой окраски. Спокойное кипячение продолжают около 5 мин после развития окраски.Содержимое стакана охлаждают и количественно переносят вмерную колбу вместимостью 50 мл.
Объем жидкости в колбе доводят до метки раствором серной кислоты, тщательно перемешивают и измеряют оптическую плотность при длине волны 540 нм.Для получения калибровочной кривой в термостойкие стаканы помещают стандартные растворы с содержанием 0,05; 0,1; 0,2;0,4; 0,8; 1,0 мг марганца. В стаканы добавляют 10%-ный растворH 2 S0 4 , концентрированную фосфорную кислоту и проводят через все операции анализа, как описано выше.Реагенты:1. Концентрированная HN03;2. 10%-ный раствор H2S04{\ л раствора содержит 60 мл концентрированной H 2 S0 4 );3. Концентрированная Н3Р04 (85%-ный раствор);4. Периодат калия — КЮ4 или парапериодат натрия —Na3H2I06 (твердые вещества);5. Стандартный раствор с концентрацией марганца 0,1мг/мл.Навеску КМп0 4 массой 0,2876 г помещают в химический стаканвместимостью около 300 мл и растворяют в =150 мл 5%-ного ра118створа серной кислоты.
В стакан прибавляют несколько капель3%-ного раствора Н 2 0 2 при перемешивании. Когда содержимоестакана обесцветится, его несколько минут кипятят для разрушения избытка пероксида водорода. Затем содержимое стакана охлаждают до комнатной температуры и количественно с помощью5%-ного раствора серной кислоты переносят в мерную колбувместимостью 1 л. Содержимое колбы доводят 5%-ным раствором H 2 S0 4 до метки и тщательно перемешивают. Полученныйраствор содержит 0,1 мг Мп в 1 мл.Форму записи результатов см.
раздел 5.7.2.1.5.11. Фосфор в почвах и методы его определенияСреднее содержание фосфора в почвах составляет 0,06—0,08%.В зависимости от кислотно-основных и окислительно-восстановительных условий фосфор может находиться в степени окисления —3, +3 и +5. Однако в почвах фосфор присутствует в окисленном состоянии с валентностью +5.В настоящее время валовое содержание фосфора и его подвижные соединения определяют фотометрическим методом. Норазработаны и раньше широко применялись гравиметрическиеметоды. Наиболее точным, но в то же время и очень трудоемкимявляется гравиметрический метод двойного осаждения. Солянаякислота мешает осаждению фосфат-ионов, поэтому, если ее концентрация в анализируемом растворе высока, НС1 удаляют выпариванием на водяной бане.
Фосфат-ион осаждают в виде фосфорномолибденового аммония, осадок отфильтровывают, тщательно промывают азотнокислым раствором нитрата аммония,удаляя мешающие дальнейшему анализу компоненты. В связи стем что содержание фосфора в осадке не постоянно и зависит отусловий осаждения, осадок растворяют в аммиаке и фосфат-ионывновь осаждают в виде Mg(NH 4 )P0 4 раствором, содержащим хлорид магния, аммиак и хлорид аммония.При прокаливании Mg(NH 4 )P0 4 переходит в пирофосфат магния (Mg2P207), по массе которого рассчитывают содержание фосфора.•5.11.1. Фотометрические методы определенияфосфора и кремнияКак уже отмечалось, в настоящее время и валовое содержаниефосфора, и содержание его подвижных (переходящих в вытяжки)соединений определяют главным образом фотометрическими методами, которые основаны на оценке количества ортофосфатов.
В119основе этих методов лежит образование гетерополикислот (ГПК).Они представляют собой комплексные соединения, содержащиево внутренней сфере в качестве лигандов анионы неорганических изополикислот — молибденовых (Н 2 Мо 3 О 10 ), вольфрамовых, ванадиевых. Взаимодействие фосфат-ионов с молибдатомаммония приводит к замещению атомов кислорода в составе аниона ортофосфорной кислоты на анионы МозО^-:Н 3 Р0 4 + 12(NH 4 ) 2 Mo0 4 + 12H2S04 == Н3РМо12О40 + 12(NH4)2S04 + 12Н 2 0.Атомами-комплексообразователями, или гетероатомами, наиболее часто служат P(V), Si(IV), As(V), Ge(IV).
В фотометрическоманализе ГПК используют для определения химических элементов,выполняющих роль гетероатомов. Именно от гетероатомов зависят специфические свойства различных ГПК. Гетерополикислотыустойчивы в кислой и нейтральной среде и разлагаются в щелочной. В анализе почв методы, основанные на образовании гетерополикислот, широко используют при определении фосфора и кремния.
Фосфорно- и кремниевомолибденовые кислоты образуются вразных интервалах значений рН. Фосфор определяют в кислойсреде, где молярная концентрация эквивалентов кислоты составляет 0,4 моль/л. Кремниевомолибденовая кислота образуется врастворах с более низкой кислотностью, имеющих рН 1—2. Образовавшаяся кремниевомолибденовая кислота не разрушается приповышении кислотности до концентрации ионов водорода 2 4 моль/л и при введении в систему органических кислот — лимонной, щавелевой, винной.
Фосфорномолибденовая кислота разлагается в сильно кислой среде и в присутствии органических кислот. На разной устойчивости кремниевомолибденовой ифосфорномолибденовой ГПК в присутствии органических кислотосновано раздельное определение кремния и фосфора.Разработано два варианта методов определения фосфора икремния. Один из них основан на образовании желтых гетерополикислот. Состав желтых фосфорно- и кремниевомолибденовыхГПК соответствует формулам Н3(РМо12О40) и H4(SiMo12O40). Воснове второго варианта лежит взаимодействие желтых ГПК свосстановителями и образование соединений синего цвета.Максимум светопоглощения желтых ГПК находится в ультрафиолетовой области спектра (315 нм), но в этой области длинволн высоко поглощение молибдат-иона, количество которогокак реагента в значительной мере превышает количество фосфора или кремния в анализируемой пробе.
В видимой области спектра светопоглощение молибдатов невелико, но при переходе от120ультрафиолетовой области к видимой заметно уменьшается и светопоглощение самих ГПК. Чувствительность метода таким образом уменьшается. Проведению анализа мешают элементы, образующие ГПК (As, Ge), восстановители и компоненты, имеющиежелтую окраску, например хлоридные комплексы трехвалентного железа.5.11.1.1. Фотометрическое определение фосфораВ анализе почв при определении фосфатов чаще используютметоды, которые основаны на образовании синих ГПК. При добавлении к желтым ГПК восстановителей шестивалентный молибден, входящий в составГПК, восстанавливается до пятивалентного состояния и ГПКприобретают синюю окраску.Смесь свободных, не входящихв состав ГПК, Mo(VI) и Mo(V)также образуют «сини». Однако в кислой среде они разрушаются.
Чтобы избежать восстановления Mo(VI) молибдатаX, имаммония, процедуру восстановРис. 13. Спектры поглощения синихления желтых ГПК осуществ фосфорномолибденовых ГПК, полуляют в мягких условиях. От ченных восстановлением хлоридомприроды восстановителя зави олова (1), аскорбиновой кислотой (2),сят свойства образующихся со аскорбиновой кислотой в присутствииантимонилтартрата калия (3)единений, в частности их спектры поглощения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
