Determinarea conținutului de humus în sol GOST. Determinarea gradului de umidificare a materiei organice din sol prin metoda lui Robinson și Joies
Metoda lui I. V. Tyurin se bazează pe oxidarea materiei organice din sol cu acid cromic la formarea de dioxid de carbon. Cantitatea de oxigen consumată pentru oxidarea carbonului organic este determinată de diferența dintre cantitatea de acid cromic luată pentru oxidare și cantitatea din acesta rămasă neutilizată după oxidare. Ca agent de oxidare, 0,4 N. soluție de K2Cr2O7 în acid sulfuric, diluată în prealabil cu apă în raport de 1:1.
Reacția de oxidare se desfășoară conform următoarelor ecuații:
2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O+3O2,
ZS + ZO2 = ZSO2.
Restul acidului cromic neconsumat pentru oxidare este titrat cu 0,1 N. Soluție de sare Mohr cu indicator difenilamină sau acid fenilantranilic. Titrarea cu sare Mohr, care este o sare dublă sulfat de amoniuși sulfat feros - (NH4) 2SO4 * FeSO4 * 6H2O, merge conform ecuației
K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4 = 7H2O + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + SFe2(SO4)3.
Completitudinea oxidării materiei organice, sub rezerva tuturor condițiilor metodei indicate mai jos, este de 85-90% din valoarea oxidării humusului prin metoda arderii uscate conform lui Gustavson. Utilizarea sulfatului de argint ca catalizator crește completitatea oxidării la 95%.
Pentru a obține rezultate fiabile, este necesar să se acorde atenție: 1) pregătirii cu grijă a solului pentru analiză și 2) respectării exacte a duratei de fierbere a materiei organice; fierberea amestecului oxidant în sine ar trebui să se desfășoare calm.
Metoda dă o bună convergenţă a analizelor paralele, este rapidă, nu necesită echipamente speciale (în legătură cu care poate fi utilizată în condiţii expediţioniste) şi este în prezent general acceptată, mai ales în analizele de masă.
La pregătirea solului pentru analiză asupra conținutului de humus, trebuie acordată o atenție deosebită îndepărtării rădăcinilor și a diferitelor reziduuri organice de origine vegetală și animală din sol.
Dintr-o probă de sol prelevată în câmp și adusă în stare uscată la aer, se prelevează o probă medie de 50 g, rădăcinile și reziduurile organice vizibile cu ochiul (coji de insecte, semințe, cărbuni etc.) sunt atent selectate cu penseta, boabele de pământ sunt zdrobite cu un pistil de lemn cu vârf de cauciuc și din nou selectați cu atenție rădăcinile, folosind o lupă.
Apoi solul este măcinat într-un mortar de porțelan și trecut printr-o sită cu găuri cu diametrul de 1 mm, după care se ia din nou o probă medie cu o greutate de 5 g și se repetă selecția rădăcinilor folosind următoarea metodă: o probă uscată. tija de sticlă se freacă energic cu o cârpă uscată sau o cârpă de lână și se realizează rapid la o înălțime de aproximativ 10 cm deasupra solului, distribuită în strat subțire pe suprafața hârtiei cerate sau a hârtiei pergament. Rădăcinile mici subțiri și reziduurile de plante semi-degradate, care nu au putut fi selectate înainte din cauza dimensiunilor lor mici, aderă la suprafața bastonului electrificat și sunt astfel îndepărtate din sol. Se scot din baton atunci cand este frecat din nou. Nu trebuie ținut prea jos cu un băț deasupra suprafeței solului pentru a evita îndepărtarea nu numai a reziduurilor organice din sol, ci și a pământului fin.
În procesul de selectare a rădăcinilor, este necesar să amestecați în mod repetat solul și să-l distribuiți din nou într-un strat subțire. Operația trebuie efectuată până când pe băț se găsesc doar rădăcini unice. Puritatea selecției rădăcinilor este controlată, în plus, prin vizualizarea solului într-o lupă.
La sfârșitul selecției rădăcinilor, solul este din nou măcinat într-un mortar de porțelan, jasp sau agat și trecut printr-o sită cu găuri cu diametrul de 0,25 mm. Întreaga probă de 5 g trebuie preparată în modul descris mai sus.
Solul pregătit pentru analiză trebuie depozitat în hârtie pergament sau pungi de ceară sau în eprubete cu dopuri.
Progresul analizei. O probă de sol uscat la aer pentru analiza humusului este luată pe o balanță analitică. Mărimea eșantionului depinde de conținutul așteptat de humus din sol, ținând cont de tipul de sol (cernoziom, podzolic etc.) și de adâncimea de prelevare.
Cu un conținut de humus de 7 până la 10%, I. V. Tyurin recomandă o probă de 0,1 g, la 4-7% - 0,2 g, la 2-4% - 0,3 g, mai puțin de 2% -0,5 d. În cazul nisipului solurile cu un conținut scăzut de humus, proba poate fi mărită la 1 g.
Este mai bine să luați greutățile exacte - 0,1; 0,2 g, ceea ce facilitează calculele ulterioare. Pentru a lua greutăți precise, puteți folosi un pahar de ceas calibrat cu diametrul de 2,5-3 cm, din care întreaga greutate este transferată într-un balon pentru ardere folosind o spatulă mică și o perie pt. vopsele de acuarelă. Determinarea humusului conform Tyurin poate fi efectuată simultan în 20-30 de probe.
Probele se pun în baloane conice uscate de 100 ml de sticlă obișnuită, se adaugă sulfat de argint sub formă de pulbere în același loc, la vârful unui cuțit. În analizele de masă, sulfatul de argint nu este utilizat. Pentru a putea compara rezultatele obținute în acest caz cu metoda de ardere uscată, IV Tyurin dă un coeficient de 1,17. Apoi, 10 mg dintr-o soluție de 0,4 p de K2Cr2O7 preparată pe un amestec de o parte de H2SO4 ( gravitație specifică 1,84) și o parte apă distilată.
Soluția de bicromat de potasiu trebuie turnată încet din biuretă, măsurând volumul necesar de fiecare dată de la zero și permițând lichidului să se scurgă întotdeauna în aceeași viteză. Puteți folosi și o pipetă, dar întotdeauna echipată cu bile de siguranță în partea superioară. În acest caz, o pâlnie de separare din sticlă refractară, adaptată să lucreze cu acizi tari, este foarte convenabilă. Utilizarea unei astfel de pâlnii accelerează foarte mult munca și o face sigură.
După adăugarea soluției de K2Cr2O7, în gâtul baloanelor se introduc pâlnii cu diametrul de aproximativ 4 cm, conținutul baloanelor se amestecă ușor (asigurându-vă că solul nu se lipește de pereții acestora), după care baloanele sunt așezat pe o țiglă de eternită deja fierbinte sau pe baie de nisip sau pe o țiglă cu spirală expusă, dar acoperită cu azbest. De asemenea, puteți utiliza arzatoare pe gaz, iar în condiții expediționare - cu o sobă primus sau o sobă cu kerosen, așezând un dispozitiv de încălzire sub o baie de nisip (o tigaie cu nisip de cuarț calcinat).
Conținutul baloanelor se aduce la fierbere și se fierbe exact 5 minute. Este necesar să se noteze începutul fierberii lichidului, fără a-l amesteca cu apariția unor mici bule de aer la începutul încălzirii. Fierberea trebuie să fie uniformă și moderată; eliberarea aburului din pâlnie și săritul acesteia din urmă sunt inacceptabile. Fierberea viguroasă trebuie evitată pentru a nu modifica concentrația de acid sulfuric, creșterea căreia poate provoca descompunerea acidului cromic. Pentru a evita fierberea excesivă fierberea pe plăci cu o spirală goală este inacceptabilă.
Titrare cu difenilamină. După 5 minute de fierbere, baloanele se scot din dispozitivul de încălzire, se lasă să se răcească, pâlniile de deasupra baloanelor se spală din interior și din exterior cu apă distilată de la spălare și se transferă cantitativ conținutul baloanelor în 250 ml conici. baloane, balonul în care s-a efectuat oxidarea se clătește bine de câteva ori. Volumul de lichid după transferul într-un balon de 250 ml trebuie să fie de 100-150 ml. Culoarea lichidului este galben-portocaliu sau galben-verzui; înverzirea acestuia indică lipsa unui agent oxidant; analiza in acest caz trebuie repetata, reducand proba de sol.
La lichid se adaugă 8 picături dintr-o soluție de difenilamină, care este un indicator, iar acidul cromic rămas neutilizat după oxidarea substanței organice este titrat cu 0,1 N. Soluție de sare Mohr. Indicatorul trebuie adăugat imediat înainte de titrare. Titrarea se efectuează la temperatura camerei. Culoarea roșu-brun a lichidului, care apare după adăugarea de difenilamină, când este titrată cu o soluție de sare Mohr, se transformă treptat într-un albastru intens, apoi într-un violet murdar. Din acest moment, titrarea se efectuează cu atenție, adăugând sare Mohr câte 1 picătură și amestecând bine conținutul balonului. Sfârșitul titrarii - o schimbare a culorii violet murdar a soluției la verde sticla; după o vreme în picioare (10-15 min.), culoarea lichidului devine verde. Apariția unei culori verde strălucitoare în timpul titrarii indică un exces de sare Mohr, adică că soluția a fost supratratată; analiza în acest caz trebuie repetată.
Pentru a elimina efectul ionilor ferici, care oxidează indicatorul și provoacă o schimbare prematură a culorii soluției și pentru un sfârșit mai pronunțat al titrarii, înainte de titrare se adaugă în balon acid ortofosforic 85% în cantitate de 2,5 ml; schimbarea culorii la sfarsitul titrarii in prezenta acidului fosforic este foarte brusca si este cauzata de 1-2 picaturi de solutie de sare Mohr.
Titrare cu acid fenilatranilic.În 1957 prof. V.N. Simakov a sugerat utilizarea acidului fenilantanilic în loc de difenilamină ca indicator în titrarea unui amestec de crom cu soluție de sare Mohr.
Numeroase determinări au arătat că rezultatele titrarii cu acid fenilatranilic sunt în total acord cu rezultatele titrarii în prezenţa difenilaminei. Cu toate acestea, utilizarea acidului fenilantranilic are mari avantaje față de difenilamină.
Astfel, schimbarea culorii la sfârșitul titrarii dicromatului de potasiu cu o soluție de sare Mohr în prezența acidului fenilatranilic este mai pronunțată decât cu difenilamină și provine dintr-o picătură în exces chiar și dintr-o astfel de soluție diluată de sare Mohr ca 0,02. N, care indică o sensibilitate ridicată a indicatorului și permite determinarea unor cantități mici de humus cu mare precizie (de exemplu, în extracte apoase și în analiza apelor naturale).
Un alt avantaj este următorul. Atunci când se folosește acid fenilantranilic ca indicator în titrarea dicromatului de potasiu cu soluția de sare Mohr, este necesară o concentrație mare de acid sulfuric în soluția titrată - aproximativ 15-20 N. Acest lucru permite ca lichidul să fie doar puțin diluat înainte de titrare (după ardere) și astfel să se efectueze titrarea în aceleași baloane conice de 100 ml în care a fost efectuată arderea (fără a transfera conținutul acestora la diluare în baloane mari), ca în baloane mari. cazul difenilaminei.
Astfel se reduce timpul de analiza, consumul de sticla si apa distilata.
Procedura de determinare a conținutului de humus cu acid fenilantranilic este următoarea: arderea materiei organice din probele de sol se realizează exact conform metodei Tyurin în baloane conice de 100 ml cu aceiași reactivi. După 5 minute de fierbere și răcire a baloanelor, pâlniile de deasupra baloanelor se spală bine cu o cantitate minimă de apă, se adaugă 3-5 picături dintr-o soluție 0,2% de acid fenilantranilic și se titrează în aceleași baloane cu 0,1 N. Soluție de sare Mohr până când culoarea se schimbă de la vișine-violet la verde. Deoarece tranziția de culoare este foarte clară - instantanee, soluția de sare Mohr trebuie adăugată la sfârșitul titrarii picătură cu picătură.
Concomitent cu analizele principale din aceeași secvență, se efectuează un martor (în trei exemplare) pentru a stabili raportul dintre 10 ml de soluție de amestec de crom și soluție de sare Mohr. Pentru fierberea uniformă a lichidului în timpul analizei martor în balon înainte de turnarea soluției de amestec de crom asigurați-vă că adăugați aproximativ 0,1-0,2 g de piatră ponce calcinată sau pământ măcinat în pulbere.În caz contrar, inevitabilul se întâmplă la fierbere soluție pură supraîncălzirea, care poate provoca descompunerea acidului cromic. Restul procedează conform cursului de analiză descris.
Când efectuați loturi mari de analize pentru conținutul de humus conform metodei Tyurin (30-60 de analize în același timp), puteți face pauze în următoarele etape de lucru: prelevarea de probe - o zi; oxidare, transfer în baloane de titrare și titrare - a doua zi. Sau, mai puțin de dorit, prelevarea de probe și oxidarea în aceeași zi, titrarea următoare. În acest din urmă caz, conținutul baloanelor după incinerare trebuie diluat și transferat în baloane de titrare. Titrarea semifabricatelor în acest caz ar trebui, de asemenea, lăsată până la ziua urmatoare. Fiecare lot trebuie întotdeauna titrat la aceleasi conditii iluminare (la lumina zilei sau la lumina electrica).
Calculul rezultatelor analizei. Numărul de mililitri de soluție de sare Mohr utilizată pentru titrare după oxidarea humusului corespunde cantității de acid cromic care a rămas neutilizată în timpul procesului de oxidare.
I. V. Tyurin indică faptul că se obțin rezultate stabile atunci când se folosesc cel puțin 20 ml de 0,1 N pentru titrarea reziduului de acid cromic după oxidarea materiei organice. Soluția de sare Mohr, cu alte cuvinte, concentrația de CrO3 nu ar trebui să fie sub 0,2 N până la sfârșitul oxidării.
Cantitatea de sare Mohr corespunzătoare cantității de acid cromic utilizată pentru oxidarea humusului probei se determină prin scăderea rezultatelor titrarii după oxidarea humusului din rezultatele titrarii martor.
La calcularea conținutului de carbon organic și humus, s-au luat următoarele valori: 1 ml 0,1 N. Soluția de sare Mohr corespunde la 0,0003 g de carbon organic sau 0,000517 g de humus (1 g de carbon corespunde la 1,724 g de humus).
Formula pentru calcularea conținutului de humus (în % din sol uscat la aer) este următoarea:
Humus \u003d (a - b) * K * 0,000517 * 100 / P,
unde a este suma de 0,1 n. Soluție de sare Mohr utilizată pentru titrare 10 ml 0,4 I. Soluție K2Cr2O7 în analiză martor, ml; b - suma de 0,1 n. Soluție de sare Mohr utilizată pentru titrare după oxidarea humusului, ml; (a - b) - suma de 0,1 n. Soluție de sare Mohr corespunzătoare cantității de acid cromic utilizat pentru oxidarea humusului, ml; K - factor de corecție a titrului soluției de sare Mohr; 0,000517 - cantitatea de humus corespunzătoare la 1 ml de 0,1 n. soluție de sare Mohr, g; P - proba de sol uscat la aer, g.
Dacă este de dorit să se exprime rezultatele analizei în carbon, atunci în loc de 0,000517 (factor de conversie pentru humus), ar trebui pusă valoarea 0,0003, deoarece 1 sau 0,1 n. Soluția de sare Mohr corespunde la 0,0003 g de carbon organic.
Pentru a recalcula conținutul de humus ca procent din solul uscat la 105 ° C, determinați conținutul de umiditate într-o probă separată de sol și introduceți coeficientul corespunzător în calcul.
Următoarea notație este convenabilă pentru lucru:
1. Analiză goală. Pentru titrare 10 ml 0,4 N. Soluția de K2Cr2O7 este 45,0 ml de soluție de sare Mohr 0,102 N. (media a trei definiții).
2. Rezultatele analizei solului:
Reactivi. 1. O soluție de dicromat de potasiu 0,4 N. (agent oxidant): 40 g de R2Cr2O7 zdrobit într-un mortar se dizolvă în apă distilată, se filtrează printr-un filtru de hârtie într-un balon cotat de 1 litru, se aduc la linie, apoi se transferă într-un balon de sticlă refractar de 3-5 litri sau în o cană mare de porțelan, unde se amestecă cu 1 l de H2SO4 (sp. gr. 1,84). Pentru a evita încălzirea puternică a lichidului în timpul amestecării acid sulfuric se toarna intr-o solutie apoasa de K2Cr2O7 putin cate putin, la intervale de 15-20 minute. și cu amestecare blândă. Amestecul este lăsat să se răcească, din nou amestecat bine și turnat într-un balon cu dop de sticlă măcinată pentru depozitare.
2. Soluție de sare Mohr 0,1 N. preparat din calcul: 40 g sare Mohr în 1 litru de apă conţinând 20 ml acid sulfuric (greutate sp. 1,84). O porție de sare Mora comercială se dizolvă la rece într-o anumită cantitate de apă distilată, soluția este filtrată printr-un filtru pliat. La filtrat se adaugă cantitatea de acid sulfuric necesară de calcul pentru o probă dată, se aduce soluția cu apă distilată la un volum predeterminat și apoi se amestecă bine. Soluția de sare Mohr este depozitată într-o sticlă echipată cu un sifon cu robinet de sticlă pentru alimentarea cu soluție la biuretă și un balon Tișcenko cu o soluție alcalină de pirogalol pentru a proteja soluția de sare Mohr de oxidarea cu oxigenul atmosferic.
Titrul de sare Mohr este stabilit la 0,1 N. Soluție de KMnO4 astfel: 1 ml de H2SO4 (greutate specifică 1,84) se adaugă într-un balon conic de 100 ml folosind un cilindru gradat, apoi se toarnă 10 ml de soluție de sare Mohr dintr-o biuretă; conținutul balonului este diluat cu apă distilată la 30-40 ml și imediat titrat cu 0,1 N. Soluție de KMnO4 la o culoare ușor roz care nu dispare în 1 minut. Titrul soluției de sare Mohr este exprimat ca o fracție zecimală sau ca așa-numitul număr de humus, presupunând, așa cum sa menționat mai sus, că 1 ml de 0,1 N. Soluția de sare Mohr corespunde la 0,000517 g de humus.
Datorită faptului că sarea lui Mohr conține fier feros, titrul soluției sale, în ciuda siguranței de pirogalol, este relativ instabil și trebuie verificat de fiecare dată înainte de a începe lucrul.
3. Soluție de pirogalol (protecția împotriva oxidării soluției de sare Mohr de către oxigenul atmosferic). 12 g de pirogalol se dizolvă în 50 ml apă; 180 g de KOH se dizolvă în 300 ml apă. Ambele soluții sunt amestecate, plasate într-un balon Tișcenko și atașate cu tuburi de cauciuc și sticlă la o sticlă cu soluție de sare Mohr.
4. Soluție de difenilamină (indicator la titrarea cu soluție de sare Mohr): 0,5 g de difenilamină se dizolvă în 100 ml de H2SO4 (greutate sp. 1,84); la soluție se adaugă treptat, cu mare grijă, 20 ml apă distilată.
5. Soluție de acid fenilantranilic (indicator pentru titrare cu soluție de sare Mohr): 0,2 g din acesta se dizolvă în 100 ml soluție apoasă 0,2% Na2CO3; pentru o umezire mai bună a pulberii de acid fenilantranilic, o porțiune din aceasta este mai întâi frecată cu o baghetă de sticlă într-o cană de porțelan cu o cantitate mică de soluție de sodă 0,2% până la o stare cremoasă și numai după aceea restul soluției de sifon este adăugat cu amestecare temeinică.
6. Sulfat de argint (catalizator). Folosit sub formă de pulbere. Cu toate acestea, în analizele de masă, determinarea carbonului prin metoda Tyurin se realizează, așa cum sa menționat mai sus, fără sulfat de argint.
7. 0,1 n. Soluție de KMnO4 (pentru stabilirea titrului soluției de sare Mohr). Soluția se prepară în mod obișnuit; titlul său este setat la 0,1 n. o soluție de oxalat de sodiu recristalizat (Na2C2O4).
8. Piatră ponce sau pământ calcinat (pentru fierberea uniformă a amestecului oxidant în timpul analizelor martor). Pământul cu conținut scăzut de humus sau piatra ponce din comerț se măcina într-un mortar de porțelan, se cerne printr-o sită cu găuri de 1 mm și se calcinează într-o cană de porțelan într-un cuptor cu mufă la căldură roșie timp de 1-1,5 ore. cu agitare ocazională pentru a evita sinterizarea.
9. Acid ortofosforic 85%, chimic pur. Este folosit pentru a elimina influența ionilor de oxid de fier cu indicatorul difenilamină.
Terminând descrierea metodei, trebuie remarcat faptul că prezența carbonaților în sol, chiar și în astfel de cantitati mari, ca și în solurile gri, nu interferează cu determinarea humusului conform Tyurin și nu necesită modificări în timpul analizei.
Metoda nu este aplicabilă atunci când conținutul de humus din sol este mai mare de 15-20%, deoarece în acest caz nu este atinsă completitatea oxidării.
Pentru solurile care conțin cloruri peste 0,6%, compuși feroși ai fierului și manganului, metoda nu este adecvată, deoarece o parte din acidul cromic este cheltuită pentru oxidarea acestor compuși, ceea ce denaturează rezultatele analizei. Pentru astfel de soluri, trebuie folosită metoda Knop sau Gustavson.
Tyurin indică posibilitatea de a elimina parțial efectul clorurilor prin adăugarea mai întâi a 0,2 g de Ag2SO4 cu 5 ml de H2SO4, diluat cu apă în raport de 1:1, la proba de sol prelevată. După adăugarea acestor reactivi, amestecul este lăsat timp de o oră cu agitare ocazională pentru a transforma clorurile conținute în sol în AgCI. Cu toate acestea, această tehnică nu elimină complet efectul clorului, deoarece în timpul fierberii ulterioare a amestecului oxidant, are loc o oarecare descompunere a clorurii de argint odată cu eliberarea de clor. Așadar, pentru solurile salinizate cu cloruri peste 0,6%, se poate recomanda spălarea prealabilă a acestora din urmă cu apă distilată. Pentru a face acest lucru, procedați după cum urmează: 100-200 g de pământ uscat la aer, trecute printr-o sită cu orificii de 1 mm, se pun într-un pahar cu o capacitate de 500-800 ml, se toarnă deasupra cu apă distilată, ușor acidulat cu câteva picături de 1,0 N. H2SO4 și se amestecă în mod repetat pe parcursul zilei. Dimineața, soluția limpede decantată se scurge prin decantare, fără a agita sedimentul solului, care este apoi turnat din nou cu apă acidulată. Dacă soluția de deasupra sedimentului de sol continuă să rămână tulbure până dimineața, apa trebuie acidulată cu acid sulfuric ceva mai puternic. Operatia de spalare se repeta pana cand ionul de clor dispare in apa de spalare (test calitativ pentru prezenta clorului cu solutie 1% AgNO3).
La sfârșitul spălării, tot pământul din pahar se transferă cu apă distilată într-o cană de porțelan tarat, se pune într-o baie de apă clocotită și se evaporă până la uscare. Pământul din cupă se lasă în apropierea cântarului timp de o zi pentru a se stabili starea de uscare la aer, după care se cântărește (cântărirea se realizează pe cântare tehnochimice). Astfel, se determină raportul dintre greutatea solului inițial luat pentru spălare și greutatea solului după spălare. Din solul spălat, uscat și cântărit se prelevează o probă medie de 5 g, măcinată în mojar și trecută printr-o sită cu orificii cu diametrul de 0,25 mm, după care se prelevează probe obișnuite pentru determinarea humusului. Cunoscând raportul dintre greutatea solului înainte și după spălare, calculul conținutului de humus se efectuează pe solul inițial.
GOST 26213-91
Grupa C09
STANDARDUL DE STAT AL UNIUNII SSR
Metode de determinare a materiei organice
soluri. Metode de determinare a materiei organice
OKSTU 9709
Data introducerii 1993-07-01
DATE INFORMAȚII
1. DEZVOLTAT ȘI INTRODUS de Asociația științifică și de producție din întreaga Uniune „Soyuzselkhozkhimiya”
DEZVOLTATORII
L.M.Derzhavin, S.G.Samokhvalov (șef de dezvoltare), N.V.Sokolova, A.N.Orlova, K.A.Khabarova, V.G.Prizhukova, S.Ya.Privalenkova
2. APROBAT ȘI INTRODUS PRIN Decretul Comitetului pentru Standardizare și Metrologie al URSS din 29 decembrie 1991 N 2389
3. Termen de verificare - 1996
4. ÎNLOCUIȚI GOST 26213-84
5. REGULAMENTE DE REFERINȚĂ ȘI DOCUMENTE TEHNICE
Număr |
|
2.2, 2.3, 2.4, 2.5.1, 2.5.3 |
|
Introducere |
|
TU 6-09-5313-87 |
Acest standard internațional specifică metode fotometrice și gravimetrice pentru determinarea materiei organice în sol, supraîncărcare și roci de perete.
Cerințe generale pentru analiză - conform GOST 29269.
1. DETERMINAREA MATERIEI ORGANICE PRIN METODĂ TYURIN ÎN MODIFICAREA CINAO
1. DETERMINAREA SUBSTANȚEI ORGANICE PRIN METODĂ
TYURINA ÎN MODIFICARE TsINAO
Metoda se bazează pe oxidarea materiei organice cu o soluție de dicromat de potasiu în acid sulfuric și determinarea ulterioară a cromului trivalent, echivalent cu conținutul de materie organică, pe un colorimetru fotoelectric.
Metoda nu este potrivită pentru mostre cu fractiune in masa clorură mai mare de 0,6% și probe cu o fracțiune de masă a materiei organice mai mare de 15%.
Valorile limită ale erorii relative a rezultatelor analizei pentru un nivel de încredere cu două fețe de 0,95 sunt în procente (rel.):
20 - cu o fracție de masă a materiei organice de până la 3%;
15 - Sf. 3 până la 5%;
10 - Sf. 5 până la 15%.
1.1. Selectarea eșantionului
1.1.1. Eșantionarea se efectuează conform GOST 28168, GOST 17.4.3.01 și GOST 17.4.4.02 - în funcție de obiectivele cercetării.
1.1.2. Se prelevează o probă reprezentativă cântărind 3-5 g din pământ sau rocă pentru măcinare fină. Înainte de măcinare, rădăcinile necompuse și reziduurile de plante vizibile cu ochiul liber sunt îndepărtate din probă cu o pensetă. Apoi proba este zdrobită complet și trecută printr-o sită de răchită cu găuri cu diametrul de 0,25 mm. Pentru măcinarea fină se folosesc mortare și dispozitive de șlefuit din porțelan, oțel și alte materiale dure.
1.2. Echipamente și reactivi
Fotoelectrocolorimetru.
Apa de baie.
Cântare de torsiune sau altele cu o eroare de cel mult 1 mg.
Eprubete din sticlă rezistentă la căldură cu o capacitate de 50 cm3 în conformitate cu GOST 23932.
Stand pentru eprubete.
Biuretă sau dozator pentru măsurarea a 10 cm de amestec de crom.
Bețișoare de sticlă lungi de 30 cm.
Cilindru sau dozator pentru măsurarea a 40 cm de apă.
Un bec de cauciuc cu un tub de sticlă sau un dispozitiv pentru barbare.
Biuretă cu o capacitate de 50 ml.
Baloane cotate cu o capacitate de 1 dm.
Cana din portelan cu o capacitate de 2 dm.
Balon conic cu o capacitate de 1 dm.
Baloane conice sau recipiente tehnologice cu o capacitate de minim 100 ml.
Sulfat de amoniu-fier (II) (sare Mohr) conform GOST 4208 sau sulfat de fier (II) 7-apă conform GOST 4148.
Hidroxid de potasiu conform GOST 24363.
Bicromat de potasiu conform GOST 4220.
Permanganat de potasiu, titru standard pentru prepararea unei soluții de concentrație (KMnO) = 0,1 mol/dm (0,1 N).
Sulfit de sodiu conform GOST 195 sau sulfit de sodiu 7-apă conform TU 6-09 5313.
Acid sulfuric conform GOST 4204 concentrat și soluție de concentrare (HSO)=1 mol/dm.
Apa distilata.
Filtre fara cenusa, cu
bandă albastră.
1.3. Pregătirea pentru analiză
1.3.1. Prepararea amestecului de crom
(40,0 ± 0,1) g dicromat de potasiu măcinat fin se pune într-un balon cotat cu o capacitate de 1 dm3, se dizolvă în apă, aducând volumul la semn, și se toarnă într-o cană de porțelan. La soluția preparată se toarnă în porții de 100 cm 3 cu un interval de 10-15 minute 1 dm de acid sulfuric concentrat. Cana cu solutia se acopera cu sticla si se lasa sa se raceasca complet.
Soluția este păstrată într-o sticlă de sticlă închisă la culoare.
1.3.2. Prepararea unei soluții de agent reducător - soluție de sare Mohr de concentrație [(NH)SOFеSO 6HO] ± 0,1 mol / dm sau o soluție de sulfat de fier (II) 7-concentrație apoasă (FeSO 7HO) = 0,1 mol / dm
(40,0 ± 0,1) g de sare Mohr sau (27,8 ± 0,1) g de sulfat de fier (II) 7-apos se dizolvă în 700 ml soluție de acid sulfuric cu concentrație (HSO) = 1 mol/dm, filtrată prin filtru dublu pliat într-un balon cotat de 1 litru și se diluează la volum cu apă.
Concentrația soluției se verifică prin titrare față de o soluție de concentrație de permanganat de potasiu (KMnO) = 0,1 mol/dm, preparată dintr-un titru standard. Pentru titrarea în trei baloane conice, se măsoară 10 cm3 din soluția preparată de agent reducător cu o biuretă, se adaugă 1 cm3 de acid sulfuric concentrat și 50 cm3 de apă și se titrează cu o soluție de permanganat de potasiu până când apare o culoare roz deschis, care nu dispare în 1 min. Pentru a calcula factorul de corecție, utilizați media aritmetică a rezultatelor a trei titrări.
Factorul de corecție () este calculat prin ecuație
unde este volumul de soluție de permanganat de potasiu utilizat pentru titrare, cm;
- volumul agentului reducător selectat pentru titrare, vezi
Soluția este depozitată într-o sticlă de sticlă închisă la culoare, la care se atașează o biuretă cu ajutorul unui sifon. Pentru a proteja soluția de oxidarea cu oxigenul aerului, o sticlă Tishchenko cu o soluție alcalină de sulfit de sodiu este atașată la sticlă. Factorul de corecție se verifică cel puțin la fiecare 3 zile.
1.3.3. Prepararea unei soluții alcaline de sulfit de sodiu
(40,0±0,1) g de sulfat de sodiu anhidru sau (80,0±0,1) g de sulfat de sodiu apos 7 se dizolvă în 700 cm3 de apă. (10,0±0,1) g hidroxid de potasiu se dizolvă în 300 ml apă. Soluțiile preparate sunt amestecate.
1.4. Efectuarea unei analize
1.4.1. Oxidarea materiei organice
Masa unei probe de sol sau rocă pentru analiză se determină pe baza conținutului așteptat de materie organică, conform Tabelului 1.
tabelul 1
Greutatea probei pentru analiză, mg |
|
Probele de sol sau rocă sunt cântărite cu o eroare de cel mult 1 mg și plasate în eprubete instalate în rafturi. La probe se adaugă 10 cm3 de amestec de crom. În fiecare eprubetă se pune o baghetă de sticlă și proba este bine amestecată cu amestecul de crom. Rafturile pentru eprubete sunt apoi coborâte într-o baie de apă clocotită. Nivelul apei din baie trebuie să fie cu 2-3 cm mai mare decât nivelul amestecului de crom din eprubete. Durata încălzirii suspensiei este de 1 oră din momentul în care apa fierbe în baie după ce eprubetele sunt scufundate în ea. Conținutul tuburilor este agitat cu baghete de sticlă la fiecare 20 de minute. După 1 oră, rafturile cu eprubete se pun într-o baie de apă cu apă rece. După răcire, în eprubete se toarnă 40 ml apă. Apoi bastoanele sunt îndepărtate din eprubete, suspensiile sunt bine amestecate prin barbotare de aer și lăsate să depună particulele solide și clarifică complet partea supernatantă a soluției. În loc să se depună, este permisă filtrarea suspensiilor prin filtre fără cenuşă (bandă albastră).
1.4.2. Pregătirea soluțiilor de referință
Se toarnă 10 ml de amestec de crom în nouă eprubete și se încălzește timp de 1 oră într-o baie de apă clocotită împreună cu probele analizate. După răcire, volumele de apă distilată și soluție de agent reducător indicate în tabelul 2 sunt turnate în eprubete. Soluțiile sunt bine amestecate prin barbotare de aer.
masa 2
Caracteristică | Numărul soluției de referință |
||||||||
Volumul apei, cm | |||||||||
Volumul soluției de agent reducător, cm | |||||||||
Masa de materie organică echivalentă cu volumul agentului reducător din soluția de referință, mg | |||||||||
1.4.3. Fotometria solutiilor
Fotometria soluțiilor se efectuează într-o cuvă cu o grosime a stratului translucid de 1-2 cm față de soluția de referință N 1 la o lungime de undă de 590 nm sau folosind un filtru de lumină portocaliu-roșu cu o transmisie maximă în regiunea 560-600. nm. Soluțiile sunt transferate cu grijă în cuva colorimetrului fotoelectric fără a perturba precipitatul.
1.5. Prelucrarea rezultatelor
1.5.1. Masa de materie organică din proba analizată este determinată de curba de calibrare. Când se construiește un grafic de calibrare, masa de materie organică în miligrame corespunzătoare volumului agentului reducător din soluția de referință este reprezentată de-a lungul axei absciselor, iar citirea corespunzătoare a instrumentului este reprezentată de-a lungul axei ordonatelor.
1.5.2. Fracția de masă a materiei organice () în procente este calculată prin ecuație
unde este masa de materie organică din proba analizată, găsită din grafic, mg;
- factor de corecție pentru concentrația agentului reducător;
- greutatea probei, mg;
100 - factor de conversie în procente.
1.5.3. Abaterile relative permise de la valoarea certificată a eșantionului standard pentru un nivel de încredere cu două fețe de 0,95 sunt prezentate în Tabelul 3.
Tabelul 3
Fracția de masă a materiei organice, % | Abateri permise, % (rel.) |
Sf. 3 la 5 | |
2. METODĂ GRAVIMETRICĂ PENTRU DETERMINAREA FRACTȚIEI DE MASE A MATERIEI ORGANICE ÎN ORIZOZONTELE SOLULUI DE TURBĂ ȘI TURBĂ
Metoda se bazează pe determinarea pierderii de masă a unei probe după calcinare la o temperatură de 525 °C.
2.1. Selectarea eșantionului
Eșantionarea pentru analiză se efectuează conform GOST 28168, GOST 27784.
2.5.2. Fracția de masă a materiei organice în procente se calculează prin formula
unde este fracția de masă a conținutului de cenușă,%.
2.5.3. Controlul acurateței rezultatelor analizelor - conform GOST 27784.
Textul documentului este verificat de:
publicație oficială
M.: Editura de standarde, 1992
STANDARD DE STAT
UNIREA SSR
SOLURI
METODE DE DETERMINARE A SUBSTANȚEI ORGANICE
GOST 26213-91
COMITETUL DE STANDARDIZARE SI METROLOGIE URSS
Moscova
STANDARDUL DE STAT AL UNIUNII SSR
Data introducerii 01.07.93
Acest standard internațional specifică metode fotometrice și gravimetrice pentru determinarea materiei organice în sol, supraîncărcare și roci de perete.
Cerințe generale pentru analiză - conform GOST 29269.
1. DETERMINAREA MATERIEI ORGANICE PRIN METODĂ TYURIN ÎN MODIFICAREA CINAO
Metoda se bazează pe oxidarea materiei organice cu o soluție de dicromat de potasiu în acid sulfuric și determinarea ulterioară a cromului trivalent, echivalent cu conținutul de materie organică, pe un colorimetru fotoelectric.
Metoda nu este potrivită pentru probe cu o fracție de masă de clorură mai mare de 0,6% și probe cu o fracție de masă de materie organică mai mare de 15%.
Valori limită ale erorii relative a rezultatelor analizei pentru nivelul de încredere cu două fețe R= 0,95 sunt ca procentaj (rel.):
20 - cu o fracție de masă a materiei organice de până la 3%;
15 - Sf. 3 până la 5%;
10 - Sf. 5 până la 15%.
Fotoelectrocolorimetru.
Apa de baie.
Cântare de torsiune sau altele cu o eroare de cel mult 1 mg.
Eprubete din sticlă rezistentă la căldură cu o capacitate de 50 cm 3 conform GOST 23932.
Stand pentru eprubete.
Biuretă sau dozator pentru măsurarea a 10 cm 3 din amestecul de crom.
Bețișoare de sticlă lungi de 30 cm.
Cilindru sau dozator pentru măsurarea a 40 cm 3 de apă.
Un bec de cauciuc cu un tub de sticlă sau un dispozitiv pentru barbare.
Biuretă cu o capacitate de 50 cm 3 .
Baloane cotate cu o capacitate de 1 dm 3 .
Cana din portelan cu o capacitate de 2 dm 3.
Balon conic cu o capacitate de 1 dm 3.
Baloane conice sau recipiente tehnologice cu o capacitate de cel puțin 100 cm3.
Fier de amoniu (II ) sulfat (sare Mohr) conform GOST 4208 sau fier ( II ) sulfat 7-apă conform GOST 4148.
Hidroxid de potasiu conform GOST 24363.
Bicromat de potasiu conform GOST 4220.
Permanganat de potasiu, titru standard pentru prepararea unei soluții de concentrare cu(1/5 KMnO 4) \u003d 0,1 mol / dm 3 (0,1 n.).
Sulfit de sodiu conform GOST 195 sau sulfit de sodiu 7-apă conform TU 6-09.5313.
Greutatea probei pentru analiză, mg
1.4.2. Pregătirea soluțiilor de referință
Se toarnă 10 cm 3 din amestecul de crom în nouă eprubete și se încălzește timp de 1 oră într-o baie de apă clocotită împreună cu probele analizate. După răcire, eprubetele sunt turnate în eprubetele indicate în tabel. volume de apă distilată și soluție de agent reducător. Soluțiile sunt bine amestecate prin barbotare de aer.
masa 2
|
Numărul soluției de referință |
|||||||||
|
Volumul apei, cm 3 |
|||||||||
|
Volumul soluției de agent reducător, cm 3 |
|||||||||
|
Masa de materie organică echivalentă cu volumul agentului reducător din soluția de referință, mg |
|||||||||
1.4.3. Fotometria solutiilor
Fotometria soluțiilor se efectuează într-o cuvă cu o grosime a stratului translucid de 1–2 cm față de soluția de referință nr. 1 la o lungime de undă de 590 nm sau folosind un filtru de lumină portocaliu-roșu cu o transmisie maximă în regiunea de 560– 600 nm. Soluțiile sunt transferate cu grijă în cuva colorimetrului fotoelectric fără a perturba precipitatul.
1.5. Prelucrarea rezultatelor
1.5.1. Masa de materie organică din proba analizată este determinată de curba de calibrare. Când se construiește un grafic de calibrare, masa de materie organică în miligrame corespunzătoare volumului agentului reducător din soluția de referință este reprezentată de-a lungul axei absciselor, iar citirea corespunzătoare a instrumentului este reprezentată de-a lungul axei ordonatelor.
1.5.2. Fracția de masă a materiei organice (X) în procente se calculează conform ecuaţiei
Unde m- masa materiei organice din proba analizata, constatata din grafic, mg;
La- factor de corecție pentru concentrația agentului reducător;
m 1 - greutatea probei, mg;
100 - factor de conversie în procente.
1.5.3. Abateri relative permise de la valoarea certificată a unui material de referință pentru un nivel de încredere pe două fețe R= 0,95 sunt indicate în tabel. .
Tabelul 3
2. METODĂ GRAVIMETRICĂ PENTRU DETERMINAREA FRACTȚIEI DE MASE A MATERIEI ORGANICE ÎN ORIZOZONTELE SOLULUI DE TURBĂ ȘI TURBĂ
Metoda se bazează pe determinarea pierderii de masă a unei probe după calcinare la o temperatură de 525 °C.
Eșantionarea pentru analiză se efectuează conform GOST 28168, GOST 17.4.3.01 și GOST 17.4.4.02 - în funcție de obiectivele cercetării.
2.2. Echipamente si reactivi - de GOST 27784.
2.3. Pregătirea pentru analiză – de către GOST 27784.
2.4. Efectuarea analizei - de către GOST 27784.
2.5. Prelucrarea rezultatelor
Metoda I.V. Tyurin se bazează pe oxidarea materiei organice din sol cu acid cromic la formarea de dioxid de carbon. Cantitatea de oxigen consumată pentru oxidarea carbonului organic este determinată de diferența dintre cantitatea de acid cromic luată pentru oxidare și cantitatea din acesta rămasă neutilizată după oxidare. Ca agent de oxidare, 0,4 N. soluție de K2Cr2O7 în acid sulfuric, diluată în prealabil cu apă în raport de 1:1.
Reacția de oxidare se desfășoară conform următoarelor ecuații:
- 1) 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 \u003d 2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO4) 3 + 8H 2 O + 3O 2
- 2) 3C + 3O 2 \u003d 3CO 2
Restul acidului cromic neconsumat pentru oxidare este titrat cu 0,1 N. Soluție de sare Mohr cu indicator difenilamină. Titrarea cu sare Mohr, care este o sare dublă de sulfat de amoniu și sulfat feros - (NH4) 2SO4. FeSO4.GH2O, urmează următoarea ecuație:
K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 \u003d 7H 2 O + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO4) 3 + 3Fe 2 (SO4) 3
Utilizarea sulfatului de argint ca catalizator crește completitatea oxidării la 95% (Komarov).
Pentru a obține rezultate fiabile, trebuie să acordați atenție:
- 1) pregătirea atentă a solului pentru analiză;
- 2) respectarea exactă a duratei de fierbere în timpul oxidării materiei organice; fierberea amestecului oxidant în sine ar trebui să se desfășoare calm.
Pregătirea solului pentru analiză. La pregătirea solului pentru analiza conținutului de humus, trebuie acordată o atenție deosebită îndepărtării rădăcinilor și diferitelor reziduuri organice de origine vegetală și animală din sol.
Dintr-o probă de sol prelevată în câmp și adusă în stare uscată la aer, se prelevează o probă medie de 50 g, rădăcinile și reziduurile organice vizibile cu ochiul (coji de insecte, semințe, cărbuni etc.) sunt atent selectate cu penseta, boabele de pământ sunt zdrobite cu un pistil de lemn cu un cauciuc cu vârf și din nou selectați cu atenție rădăcinile, folosind o lupă.
Apoi solul este măcinat într-un mortar de porțelan și trecut printr-o sită cu diametrul găurii de 1 mm, după care se ia din nou o probă medie de 5 g și se repetă selecția rădăcinilor folosind următoarea metodă. O baghetă de sticlă uscată se freacă energic cu o cârpă uscată sau o cârpă de lână și se trece rapid la o înălțime de aproximativ 10 cm deasupra solului, distribuită în strat subțire pe suprafața de ceară sau hârtie de pergament.
Rădăcinile mici subțiri și reziduurile de plante semi-degradate, care nu au putut fi selectate înainte din cauza dimensiunilor lor mici, aderă la suprafața bastonului electrificat și sunt astfel îndepărtate din sol. Se scot din baton atunci cand este frecat din nou. Nu trebuie ținut prea jos cu un băț deasupra suprafeței solului pentru a evita îndepărtarea nu numai a reziduurilor organice din sol, ci și a pământului fin.
În procesul de selectare a rădăcinilor, este necesar să amestecați în mod repetat solul și să-l distribuiți din nou într-un strat subțire. Operația trebuie efectuată până când pe băț se găsesc doar rădăcini unice. Puritatea selecției rădăcinilor este controlată, în plus, prin vizualizarea solului într-o lupă.
La sfârșitul selecției rădăcinilor, solul este din nou măcinat într-un mortar de porțelan, jasp sau agat și trecut printr-o sită cu diametrul găurii de 0,25 mm. Întreaga probă de 5 g trebuie preparată în modul descris mai sus. Este imposibil să aruncați o parte a probei care este greu de măcinat.
Solul pregătit în modul de mai sus pentru analiză trebuie depozitat în hârtie pergament sau pungi de ceară sau în eprubete cu dopuri.
Dintre metodele indirecte de determinare a humusului, metoda I.V. Tyurin, bazată pe oxidarea carbonului materiei organice a solului cu o soluție de sulfat de dicromat de potasiu, al cărei exces este titrat cu o soluție de sare Mohr, este cea mai mare. utilizate pe scară largă. De fapt, această metodă determină oxidabilitatea humusului. Dacă presupunem că interacțiunea unei soluții de dicromat de potasiu cu solul oxidează doar carbonul humusului și restabilește Cr 2 O 7 2- la Cr 3+, atunci reacția poate fi exprimată schematic prin următoarea ecuație:
3С + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 → 3CO 2 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 8H 2 O
Deoarece soluția de dicromat de potasiu este turnată în proba de sol în exces, o parte din aceasta rămâne neutilizată după terminarea reacției de oxidare a carbonului. Excesul nereacționat de Cr 2 O 7 2- este titrat cu soluție de sare Mohr (NH 4) 2 SO 4 ∙ FeSO 4 ∙ 6H 2 O:
K 2 Cr 2 O 7 + 6FeSO 4 + 7H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
Volumul de soluție de sare Mohr utilizat pentru titrare este utilizat pentru a calcula conținutul de carbon al solului.
Atunci când interacționează cu humus, ionul Cr 2 O 7 2- reacționează nu numai cu carbonul, ci și cu hidrogenul, care face parte din compușii organici:
12Н + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 → 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 14H 2 O
Deoarece produsul oxidării hidrogenului este apa, aceasta nu va afecta rezultatele determinării carbonului numai dacă raportul dintre atomii de hidrogen și oxigen din compoziția humusului solului este de 2:1, ca în H2O. Dacă raportul H:O >2 în humus, atunci pentru oxidarea sa se consumă mai mult K 2 Cr 2 O 7 decât este necesar pentru oxidarea carbonului, iar rezultatele sunt supraestimate. Cu un raport de H:O< 2 на окисление гумуса K 2 Cr 2 O 7 израсходуется меньше, чем необходимо для окисления углерода. В этом случае результаты будут заниженными.
Soluția de acid sulfuric de dicromat de potasiu reacționează nu numai cu humus, ci și cu unele componente minerale ale solului.
Atunci când se analizează solurile care conțin carbonați liberi, acidul sulfuric este parțial neutralizat, dar acest lucru nu afectează rezultatele determinării carbonului humus.
Dacă solurile sunt saline și conțin ioni de clorură, atunci rezultatele determinării humusului total se dovedesc a fi supraestimate, deoarece, împreună cu oxidarea carbonului, Cr 2 O 7 2- este consumat și pentru oxidarea ionilor de clorură. Prezența ionilor redusi de fier și mangan în solurile hidromorfe duce, de asemenea, la rezultate supraestimate, deoarece o parte din Cr 2 O 7 2- merge la oxidarea acestor ioni. Cu toate acestea, restricțiile privind utilizarea metodei Tyurin pentru determinarea conținutului de humus în solurile hidromorfe se aplică numai probelor proaspăt prelevate. S-a remarcat în mod repetat în literatura de specialitate că la analiza probelor de soluri hidromorfe uscate până la o stare uscată la aer, rezultatele determinării humusului obținute prin metoda Tyurin practic nu diferă de rezultatele obținute prin metoda Knopp-Sabanin. Prin urmare, metoda Tyurin poate fi utilizată și pentru analiza probelor uscate la aer de soluri hidromorfe.
Deficiențele metodei Tyurin includ oxidarea incompletă a materiei organice, mai ales atunci când se analizează probe din orizonturi turboase sau îmbogățite în resturi vegetale descompuse. Conținutul de humus găsit prin metoda Tyurin este de 85-95% din cantitatea determinată prin metoda de ardere uscată conform lui Gustavson. Pentru o oxidare mai completă a carbonului în compuși organici cu o soluție de dicromat de potasiu, I.V. Tyurin a recomandat utilizarea a 0,1-0,2 g de Ag2SO4 ca catalizator. În acest caz, 95-97% din carbonul compușilor organici este oxidat; cu toate acestea, în practica analizelor de masă, de obicei nu se utilizează un catalizator.
Progresul analizei. Pe o balanță analitică (sau de torsiune), se prelevează o probă de sol pregătită pentru determinarea humusului total, cu precizie până la a treia zecimală. Se recomandă respectarea următoarelor greutăți (V.V. Ponomareva, T.A. Plotnikova, 1980):
Probele de sol sunt transferate în baloane conice uscate, curate de 100 ml și exact 10 ml dintr-o soluție 0,4 N dintr-un amestec de crom se adaugă dintr-o biuretă. Este un lichid gros, vâscos, iar dacă este adăugat rapid, o parte din reactiv va rămâne pe pereții biuretei, ceea ce va duce la o mare inexactitate a rezultatelor analizei. Amestecul de crom trebuie adaugat incet, cu o viteza asa incat sa se vada picaturi care cad. Nasul biuretei trebuie să atingă gâtul balonului pentru a evita stropirea reactivului atunci când picăturile cad liber.
Baloanele se închid cu pâlnii mici sau un dop - un frigider și se așează pe o țiglă preîncălzită. Din momentul în care apar bule mari de gaz, soluția trebuie să fiarbă moderat timp de exact 5 minute. Nu trebuie luată ca început de fierbere eliberarea intensă a micilor bule de aer absorbite de sol, care are loc chiar înainte de fierbere. Furuncul ar trebui să fie întotdeauna mai mult sau mai puțin la fel ca intensitate, nici prea violent, nici prea slab, iar bulele puțin mai mari decât o sămânță de mac. Fierberea nu trebuie să fie însoțită de eliberarea de abur din pâlnie.
În procesul de fierbere, soluția amestecului de crom își schimbă culoarea de la maro-roșcat la maro-maroniu și uneori verde. Culoarea verde a amestecului de crom după terminarea fierberii indică faptul că dicromatul de potasiu nu a fost suficient pentru oxidarea completă a humusului din sol. În acest caz, analiza trebuie repetată cu o probă mai mică de sol.
După timpul de fierbere, baloanele se scot de pe aragaz și se răcesc. Pâlnia sau dop-frigider, precum și pereții balonului, se spală din clătire cu apă distilată, diluând soluția în balon de 2-3 ori. Se adaugă 5-6 picături de indicator (soluție 0,2% de acid fenilantranilic) și se titează reziduul nereacționat din amestecul de crom cu 0,2 N. Soluția de sare Mohr până când culoarea maro-maronie se schimbă mai întâi în violet și apoi în verde. Culoarea amestecului de crom, mai ales la sfarsitul titrarii, se schimba foarte puternic, asa ca titrarea trebuie facuta cu grija si amestecati energic continutul balonului tot timpul intr-o miscare circulara. Trecerea de la violet la verde vine de la o picătură de sare Mohr. Rezultate fiabile se obțin atunci când se utilizează cel puțin 10 ml de soluție de sare Mohr 0,2 N pentru a titra reziduul de dicromat de potasiu.
În condiții strict similare, se efectuează o determinare martor în repetare de două ori, adăugând în balon aproximativ 0,1 g de pământ calcinat sau piatră ponce în loc de solul analizat.
| |
unde V 1 este cantitatea de soluție de sare Mohr utilizată pentru titrarea a 10 ml de amestec de crom într-un experiment martor, ml; V 2 este cantitatea de soluție de sare Mohr utilizată pentru titrarea amestecului de crom din proba analizată, ml; n este normalitatea sării Mohr; 0,003 – masa molară a echivalentului de carbon, g/mol; m este proba de sol, g; Kn 2 o - factor de conversie pentru sol absolut uscat; 100 este un multiplicator pentru conversia la 100 g de sol.
Exemplu de calcul. Proba de sol prelevată pentru determinarea humusului este de 0,305 g. Pentru titrarea unei probe martor s-au folosit 25,8 ml de soluție de sare Mohr, 22,3 ml de soluție de sare Mohr au fost utilizate pentru titrarea probei analizate. Normalitatea soluției de sare Mohr este 0,204. Factorul de conversie pentru solul absolut uscat este 1,072. Conținutul de carbon organic este:
Humus \u003d 0,96 ∙ 1,724 \u003d 1,66%.
Pentru analiză se folosesc următorii reactivi:
1. 0,4 n. soluție de K 2 Cr 2 O 7 în acid sulfuric diluat (1:1). 40 g de K 2 Cr 2 O 7 se dizolvă în 500-600 ml apă distilată și se filtrează printr-un filtru de hârtie într-un balon cotat de 1 litru. Soluția se aduce la semn cu apă distilată și se toarnă într-un recipient termorezistent cu o capacitate de 2,5-5 litri. Într-o soluție de K 2 Cr 2 O 7 într-o hotă, se toarnă în porții mici (aproximativ 100 ml fiecare) cu agitare atentă și repetată, 1 litru de H 2 SO 4 concentrat (pl. 1.84). Când amestecați soluția cu acid sulfuric, are loc o încălzire puternică a lichidului, așa că trebuie să efectuați operațiunile cu mare atenție și să utilizați numai vase rezistente la căldură.
Soluția preparată se închide cu o pâlnie sau un pahar și se lasă să stea la răcire completă până a doua zi, apoi se toarnă într-o sticlă cu dop măcinat și se păstrează într-un loc întunecat.
2. 0,2 n. Soluție de sare Mohr. Se iau 80 g de sare (NH 4) 2 SO 4 ∙ FeSO 4 ∙ 6H 2 O ( sunt folosite doar cristale albastre, cele maro sunt aruncate) se pune într-un balon umplut cu 650-700 ml soluţie 1 N H 2 SO 4 şi se agită soluţia până la dizolvarea completă a sarii. Soluția a fost apoi filtrată într-un balon cotat de 1 L și completată până la semn cu apă distilată. Soluția de sare Mohr este depozitată într-o sticlă izolată de aer cu un balon Tișcenko cu o soluție alcalină de pirogalol sau un tub cu cristale de sare Mohr.
Normalitatea soluției de sare Mohr se stabilește și se verifică cu 0,1 N. soluție de KMnO4. Datorită faptului că normalitatea sării lui Mohr se modifică rapid, aceasta trebuie verificată după 1-2 zile. Pentru a face acest lucru, se toarnă 1 ml de H 2 SO 4 (densitate 1,84) într-un balon conic de 250 ml cu un cilindru de măsurare, se măsoară 10 ml soluție de sare Mohr cu o biuretă, se adaugă 50 ml apă distilată și se titrează cu 0,1 N. Soluție de KMnO 4 (preparată din fixonal) la o culoare ușor roz care nu dispare în 1 min. Se repetă titrarea și se ia valoarea medie. Normalitatea unei soluții de sare Mohr se găsește prin formula:
V 1 ∙ N 1 = V 2 ∙ N 2
unde V 1 și N 1 sunt volumul și normalitatea soluției de sare Mohr, V 2 și N 2 sunt volumul și normalitatea soluției de KMnO 4.
3. Soluție 0,2% de acid fenilatranilic C 13 H 11 O 2 N. Acidul fenilatranilic este insolubil în apă, deci indicatorul se prepară într-o soluție de sodă, pentru care se dizolvă 0,2 g de acid fenilatranilic în 100 ml de soluție 0,2% de sodă anhidră (Na2CO3). Pentru o mai bună dizolvare, o probă de acid fenilantranilic este umezită în prealabil într-o cană de porțelan cu o soluție de sodă 0,2% până la o stare cremoasă și, în această formă, este bine amestecată cu o baghetă de sticlă. După aceea, restul soluției de sifon se toarnă.
4. 1 n. soluţie de H2S04. Într-un balon cotat de 1 L umplut cu ~ 500 ml de apă distilată, se adaugă 28 ml de H 2 SO 4 concentrat măsurat cu un cilindru și se amestecă. Lăsați balonul să se răcească la temperatura camerei, diluați până la semn cu apă distilată și amestecați bine.