1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПО МЕТОДУ ТЮРИНА В МОДИФИКАЦИИ ЦИНАО
Метод основан на окислении органического вещества раствором двухромовокислого калия в серной кислоте и последующем определении трехвалентного хрома, эквивалентного содержанию органического вещества, на фотоэлектроколориметре.
Метод не пригоден для проб с массовой долей хлорида более 0,6 % и проб с массовой долей органического вещества более 15 %.
Предельные значения относительной погрешности результатов анализа для двусторонней доверительной вероятности Р = 0,95 составляют в процентах (отн.):
20 — при массовой доле органического вещества до 3 %;
1.1.2. Из размолотой почвы или породы отбирают представительную пробу массой 3 — 5 г для тонкого измельчения. Перед измельчением из пробы удаляют пинцетом видимые невооруженным глазом неразложившиеся корни и растительные остатки. Затем пробу полностью измельчают и пропускают через плетеное сито с отверстиями диаметром 0,25 мм. Для тонкого измельчения используют ступки и измельчительные устройства из фарфора, стали и других твердых материалов.
Весы торзионные или другие с погрешностью не более 1 мг.
Пробирки стеклянные термостойкие вместимостью 50 см 3 по ГОСТ 23932.
Штатив для пробирок.
Бюретка или дозатор для отмеривания 10 см 3 хромовой смеси.
Палочки стеклянные длиной 30 см.
Цилиндр или дозатор для отмеривания 40 см 3 воды.
Груша резиновая со стеклянной трубкой или устройство для барбатации.
Бюретка вместимостью 50 см 3 .
Колбы мерные вместимостью 1 дм 3 .
Кружка фарфоровая вместимостью 2 дм 3 .
Колба коническая вместимостью 1 дм 3 .
Колбы конические или технологические емкости вместимостью не менее 100 см 3 .
Аммоний-железо (II) сернокислый (соль Мора) по ГОСТ 4208 или железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.
Калий марганцовокислый, стандарт-титр для приготовления раствора концентрации с ( 1 /5 КМnО4) = 0,1 моль/дм 3 (0,1 н.).
Натрий сернистокислый по ГОСТ 195 или натрий сульфит 7-водный по ТУ 6-09.5313.
Кислота серная по ГОСТ 4204 концентрированная и раствор концентрации с (½ H 2 SО4) = 1 моль/дм 3 .
Фильтры обеззоленные, синяя лента.
1.3. Подготовка к анализу
1.3.1. Приготовление хромовой смеси
(40,0 ± 0,1) г тонкоизмельченного двухромовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 , растворяют в воде, доводя объем до метки, и переливают в фарфоровую кружку. К приготовленному раствору приливают порциями по 100 см 3 с интервалом в 10 — 15 мин 1 дм 3 концентрированной серной кислоты. Кружку с раствором накрывают стеклом и оставляют до полного охлаждения.
Раствор хранят в склянке из темного стекла.
1.3.2. Приготовление раствора восстановителя — раствора соли Мора концентрации c [(NH 4 )2SO 4 FeSO 4 ∙6H 2 O] ± 0,1 моль/дм 3 или раствора железа (II) сернокислого 7-водного концентрации c (FeSO 4 ∙7H 2 O) = 0,1 моль/дм 3
(40,0 ± 0,1) г соли Мора или (27,8 ± 0,1) г 7-водного сернокислого железа (II) растворяют в 700 см 3 раствора серной кислоты концентрации с ( 1 /2 H 2 SО4) = 1 моль/дм 3 , фильтруют через двойной складчатый фильтр в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доводят объем до метки водой.
Концентрацию раствора проверяют титрованием по раствору марганцовокислого калия концентрации c ( 1 /5 KMnO 4 ) = 0,1 моль/дм 3 , приготовленному из стандарт-титра. Для титрования в три конические колбы отмеривают с помощью бюретки по 10 см 3 приготовленного раствора восстановителя, приливают по 1 см 3 концентрированной серной кислоты, 50 см 3 воды и титруют раствором марганцовокислого калия концентрации до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Для вычисления коэффициента поправки используют среднее арифметическое значение результатов трех титрований.
Коэффициент поправки (К) вычисляют по уравнению
где V 1 — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см 3 ;
V — объем раствора восстановителя, отобранный для титрования, см 3 .
Раствор хранят в бутыли из темного стекла, к которой с помощью сифона присоединяют бюретку. Для предохранения раствора от окисления кислородом воздуха к бутыли присоединяют склянку Тищенко с щелочным раствором сернистокислого натрия. Коэффициент поправки проверяют не реже чем через 3 дня.
1.3.3. Приготовление щелочного раствора сернистокислого натрия
(40,0 ± 0,1) г безводного или (80,0 ± 0,1) г 7-водного сернистокислого натрия растворяют в 700 см 3 воды. (10,0 ± 0,1) г гидроокиси калия растворяют в 300 см 3 воды. Приготовленные растворы смешивают.
1.4. Проведение анализа
1.4.1. Окисление органического вещества
Массу пробы почвы или породы для анализа определяют, исходя из предполагаемого содержания органического вещества, по табл. 1.
Пробы почвы или породы взвешивают с погрешностью не более 1 мг и помещают в пробирки, установленные в штативы. К пробам приливают по 10 см 3 хромовой смеси. В каждую пробирку помещают стеклянную палочку и тщательно перемешивают пробу с хромовой смесью. Затем штативы с пробирками опускают в кипящую водяную баню. Уровень воды в бане должен быть на 2 — 3 см выше уровня хромовой смеси в пробирках. Продолжительность нагревания суспензий — 1 ч с момента закипания воды в бане после погружения в нее пробирок. Содержимое пробирок перемешивают стеклянными палочками через каждые 20 мин. По истечении 1 ч штативы с пробирками помещают в водяную баню с холодной водой. После охлаждения в пробирки приливают по 40 см 3 воды. Затем из пробирок вынимают палочки, тщательно перемешивают суспензии барбатацией воздуха и оставляют для оседания твердых частиц и полного осветления надосадочной части раствора. Вместо отстаивания допускается проводить фильтрование суспензий через беззольные фильтры (синяя лента).
Источник
Гумус по Тюрину
- Определение гумуса почвы по методу И. В. Тюрина — метод основан на окислении органического вещества почвы хромовой кислотой до образования углекислоты. Количество кислорода, израсходованное на окисление органического углерода, определяют по разности между количеством хромовой кислоты, взятой для окисления, и количеством её, оставшимся неизрасходованным после окисления. В качестве окислителя применяют раствор К2Сr2O7 в серной кислоте, предварительно разбавленной водой в соотношении 1:1.
Содержание гумуса – важнейший показатель плодородия почвы, поскольку в нем сосредоточено около 90% валовых запасов азота, часть фосфора, серы, микроэлементов. Почвы с высоким содержанием гумуса имеют агрономически ценную структуру, большую емкость поглощения, большую буферность по отношению к кислотно-основным факторам воздействия. Гумусовые вещества могут также оказывать и непосредственное влияние на растения, стимулируя их рост и развитие. Метод даёт хорошую сходимость параллельных анализов, быстр, не требует специальной аппаратуры (в связи с чем может быть использован и в экспедиционных условиях) и в настоящее время является общепринятым, особенно при проведении массовых анализов.
Реакция окисления протекает по следующим уравнениям:2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O + 3O23C + 3O2 = 3CO2
Связанные понятия
Мéтод Кьéльдаля (дат. Kjeldahl-metoden) — метод количественного определения азота в органических веществах. Предложен датским химиком Йоханом Кьельдалем в 1883 году. Метод Кьельдаля состоит в том, что связанный азот при нагревании органического вещества с концентрированной серной кислотой в присутствии небольшого количества катализатора CuSO4 или других переходит в сульфат аммония. После добавления щёлочи аммиак отгоняют и по его количеству определяют содержание азота. Метод Кьельдаля применяется.
Источник
Метод определения содержания гумуса в почве по Тюрину в модификации Никитина
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Апреля 2013 в 14:10, реферат
Краткое описание
Метод распространяется на анализы почв, выполняемые при почвенном или почвенно-мелиоративном обследованиях, не пригоден для почв с содержанием гумуса свыше 15%, засоленных хлоридами более 0.6%, содержащих ионы закисного железа.
Прикрепленные файлы: 1 файл
Метод определения содержания гумуса в почве по Тюрину в модификации Никитина.doc
Метод определения содержания гумуса в почве по Тюрину в модификации Никитина
Метод распространяется на анализы почв, выполняемые при почвенном или почвенно-мелиоративном обследованиях, не пригоден для почв с содержанием гумуса свыше 15%, засоленных хлоридами более 0.6%, содержащих ионы закисного железа.
2. Метод анализа.
Метод определения содержания гумуса в почве по Никитину основан на окислении гумуса раствором калия двухромовокислого в серной кислоте при нагревании в сушильном шкафу при температ уре 150° в течении 20 минут с последующим определением образовавшегося при этом трехвалентного хрома на фотоэлектроколориметре. Допустима взаимозаменяемость колориметрирования титрованием с фенилантраниловой кислотой.
3. Оборудование, реактивы.
3.1. Весы торсионные или аналитические с точностью взвешивания до 0.001г.
3.2. Сушильный шкаф с регулируемым нагревом, погрешность поддержания температуры ±2° С.
3.3. Фотоколориметр с проточной кюветой.
3.4. Бюретки вместимостью 50, 100 см3, ГОСТ 20292-74.
3.5. Колбы конические термостойкие вместимостью 50, 100 см3, ГОСТ 25336-82.
3.6. Цилиндр вместимостью 100 см3, ГОСТ 1770-74.
3.7. Глюкоза, чда, ГОСТ 6038-79.
3.8. Калия гидроокись, хч, чда, или ч, ГОСТ 4203-65.
3.9: Калий двухромовокислый, хч, или чда, ГОСТ 4220-75.
3.10. Калий марганцовокислый, хч, или чда, ГОСТ 4527-65.
3.11. Натрий углекислый, хч или чда, ГОСТ 93-79.
3.12. Пирогаллол, чда или ч, ГОСТ 10451-63.
3.13. Сахароза, чда, ГОСТ 5833-75.
3.14. Серная кислота концентрированная, хч или чда, ГОСТ 4204-77.
3.15. Соль Мора, хч или чда, ГОСТ 4208-72.
3.16. Фенилантраниловая кислота, чда, ТУ 6-09-3592-74.
3.17. Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.
4. Требования безопасности.
Необходимо соблюдать основные правила безопасной работы с едкими веществами и электроприборами.
5. Требования к квалификации аналитиков.
К самостоятельному выполнению анализа допускаются лица, имеющие специальное техническое или высшее образование.
6. Подготовка к выполнению анализа.
6.1. Образцы почв, поступающие на анализ, должны быть предварительно доведены до воздушно-сухого состояния, измельчены и просеяны через сито с отверстиями, диаметром 1 мм.
Из образца берут для дополнительного измельчения среднюю пробу не менее 5 г, отбирают пинцетом мелкие корни, растирают всю пробу и просеивают через сито с отверстиями, диаметром 0.25 мм. При удалении растительных остатков из образцов высокогумусных почв не следует пользоваться наэлектризованной эбонитовой палочкой, т.к. вместе с растительными остатками уносятся частицы гумуса.
6.2. Приготовление хромовой смеси.
40 г тонко измельченного в фарфоровой ступке кристаллического К2Сг2О7 взвешенного с погрешностью не более 0.1 г, растворяют в 600 см3 дистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1000 см3. Объем раствора доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают, переливают в колбу вместимостью 3000 см3 из термостойкого стекла. К полученному раствору приливают под тягой небольшими порциями, примерно по 100 см3, 1000 см3 концентрированной H2S04 при осторожном перемешивании. Колбу с раствором накрывают стеклянной воронкой, оставляют стоять до полного охлаждения до следующего дня, а затем переливают в склянку с притертой пробкой. Хранение раствора неограниченно.
6.3. Приготовление образцовых растворов для определения органического углерода.
6.3.1. Приготовление исходного образцового раствора.
2.502 г глюкозы или 2.377 г сахарозы взвешивают с погрешностью не более 0.001 г, растворяют в дистиллированной воде, доводя объем до 2000 см3, тщательно перемешивают. Полученный раствор содержит 0.5 мг органического углерода в 1 см3 .
6.3.2. Приготовление рабочей шкалы образцовых растворов.
В пять конических колб вместимостью 100 см3 приливают последовательно 2.5; 5.0; 10.0; 15.0; 20.0 см3 исходного раствора. Содержимое колб выпаривают досуха на водяной бане, далее проводят все операции анализа одновременно с анализом проб: приливают по 10 см3 хромовой смеси, помещают в сушильный шкаф на 20 минут, после нагревания охлаждают и разбавляют до 100 см .
6.4. Приготовление 0.2 н раствора соли Мора.
80 г соли (NH4)2SO4 FeSО4 • 6Н2О взвешенной с погрешностью не более 0.1, растворяют в 700 см3 1н раствора серной кислоты. Раствор фильтруют через двойной складчатый фильтр в мерную колбу, вместимостью 1000 см, доводят объем раствора до 1000 см3 дистиллированной водой и хорошо перемешивают. Раствор хранят в бутыли из темного стекла, к которой с помощью сифона присоединяют бюретку. Для защиты раствора от кислорода воздуха используют склянку Тищенко со щелочным раствором пирогаллола.
Нормальность соли Мора проверяют каждые 3 дня по 0.1н раствору перманганата калия, приготовленному из стандарт-титра. Для определения нормальности к 10 см3 раствора соли Мора приливают 5 см3 10 %-ной серной кислоты, около 25 см3 кипящей дистиллированной воды и титруют 0.1н раствором перманганата калия до слаборозовой окраски, неисчезающей в течение одной минуты. Титрование проводят три раза и берут средний результат.
Нормальность раствора соли Мора вычисляют по формуле:
где: h1 — нормальность раствора соли Мора, взятого для титрования;
h2 — нормальность раствора КМnO4;
V2 — объем раствора КМnO4, пошедший на титрование, см3;
V1 — объем раствора соли Мора, взятый для титрования, см3.
6.5. Приготовление щелочного раствора пирогаллола. 12.0 г пирогаллола растворяют в 50 см3 дистиллированной воды, 180 г гидрата окиси калия растворяют в 300 см3 дистиллированной воды. Оба раствора смешивают.
6.6. Приготовление раствора фенилантраниловой кислоты. 0.5 г фенилантраниловой кислоты и 0.5 г Na2CO3 растирают в агатовой ступке с несколькими каплями воды и растворяют в 250 см3 горячей дистиллированной воды при тщательном перемешивании.
7. Выполнение анализа.
Пробу почвы массой от 0.05 до 0.4 г взвешивают с погрешностью не более 0.001 г и помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3. Размер пробы определяют, принимая во внимание тип почвы и характерное для него содержание гумуса (визуальное определение по цвету и наименование почвы в ведомостях-заказах). Для почв с содержанием гумуса 10-15% берут навеску около 0.05 г; с содержанием гумуса 7-10 % — 0.1 г; с содержанием гумуса 1-2 % -0.4 г. При содержании гумуса свыше 10 % рекомендуется, не уменьшая навеску, увеличить количество окислителя в два раза.
В колбу с пробой приливают 10 см3 хромовой смеси. Приливание производят быстрой струей, используя бюретку. Содержимое колбы хорошо перемешивают, стараясь перемешивать так, чтобы на ее станках не осталось частиц почвы. Колбу ставят в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 150-160°, и нагревают 20 минут. Время нагрева отсчитывают с момента достижения температуры 150° после постановки колб в сушильный шкаф. Колбы ставят в удалении от стенок шкафа на 3- 4 см для обеспечения более равномерного нагрева.
После нагревания колбы охлаждают, содержимое разбавляют дистиллированной водой до 100 см3, используя для этого мерный цилиндр. Оставляют до последующего дня для оседания почвенных частиц и полного осветления раствора. Если раствор остается мутным, отстаивание продляют на сутки.
Осветленный раствор колориметрируют при длине волны 590 нм, используя оранжевый или красный светофильтр.
В качестве оптического нуля используют раствор холостой пробы. Холостая проба: 10 мл хромовой смеси нагревают 20 минут в сушильном шкафу, охлаждают, доводят объем до 100 см3 дистиллированной водой. При титриметрическом окончании анализа приливают раствор бихромата калия из бюретки быстрыми каплями с одинаковой скоростью. В колбу добавляют 5-7 капель 0.2% раствора фенилантраниловой кислоты и титрируют 0.2 н раствором соли Мора до перехода вишнево-фиолетовой окраски в темно-зеленую, т.к. переход окраски очень резкий, раствор соли Мора следует приливать в конце титрования по каплям. Параллельно проводят холостой опыт.
8. Обработка результатов анализа.
По результатам фотоколориметрирования шкалы образцовых растворов строят градуировочный график, на котором по оси абсцисс откладывают показания прибора в единицах оптической плотности, а по ординат — концентрацию органического углерода в мг на см3.
Содержание органического углерода в анализируемых пробах находят по градуировочному графику.
Содержание гумуса вычисляют по формуле:
9. Оформление результатов анализа.
Оформление результатов анализа проводится в журнале исполнителя.
Предлагается форма записи:
10. Контроль точности анализа.
Применяется 15% внутрилабораторный контроль, который осуществляется за счет введения в каждую партию стандартного образца и ранее проанализированных проб. Допустимые расхождения между результатами параллельных определений, между определенным содержанием в стандартном образце и паспортным значением этого образца не должны превышать:
Источник