01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
19.06.2017
15.06.2017
12.06.2017
Определение поглощенных оснований
 29.08.2012

В почвах, не засоленных легкорастворимыми солями и некарбонатных, можно пользоваться методом вытеснения поглощенных катионов 1,0 н. раствором хлористого аммония (NH4Cl), предложенным К.К. Гедройцем.
Перед анализом рекомендуется сделать качественную пробу на содержание обменного кальция. Для этого навеску почвы в 1 - 2 г обливают 25 мл 1,0 н. раствора хлористого аммония, взбалтывают и фильтруют через маленький фильтр в пробирку, затем прибавляют к фильтрату 1 мл насыщенного раствора щавелевокислого аммония. Полученный раствор кипятят 1 мин. и по выпавшему осадку щавелевокислого кальция судят о содержании обменного кальция и о том, какой величины навеску надо брать в анализ. Если в пробирке будет легкая муть от следов щавелевокислого кальция, для анализа надо брать навеску в 10-20 г, если выпадет осадок, то в 5-10 г; если осадок очень обильный и сразу закрывает дно пробирки, то в анализ достаточно взять 2,5 г.
Поглощенные основания вытесняют 1,0 н. раствором хлористого аммония. Для удобства работы раствор хлористого аммония приготовляется сразу в количестве не менее 10 л. Для этого 535 г чистого для анализа хлористого аммония (не содержащего кальция) растворяют в небольшом объеме горячей воды, фильтруют в бутыль на 10 л, доводят объем жидкости в бутыли до 10 л и проверяют с бромтимолблау рН полученного раствора. Если рН отклоняется от 6,5, то слабым аммиаком или слабой соляной кислотой раствор доводится до рН около 6,5 (6,4-6,6).
Навеску почвы помещают в стакан на 100 мл, обрабатывают небольшим количеством раствора хлористого аммония (около 50 мл), перемешивают стеклянной палочкой и оставляют стоять до тех пор, пока почва осядет на дно стакана. После этого жидкость отфильтровывают через фильтр с белой обмоткой, причем почву стараются не переносить на фильтр. Когда жидкость отфильтрована, в стакан прибавляют опять столько раствора хлористого аммония, чтобы после отстаивания почвы вся жидкость поместилась на фильтре. Декантируя и не перенося на фильтр, почву промывают до полного отсутствия кальция в фильтрате (проба с щавелевокислым аммонием с кипячением и отстаиванием не менее часа). Пробовать фильтрат на содержание кальция следует не раньше, чем его соберется 300-400 мл. При декантации почвы таким количеством раствора хлористого аммония обменный кальций обычно полностью вытесняется. При фильтровании следует прикрывать воронки стеклами во избежание выползания хлористого аммония на воронку.
При вытеснении поглощенных оснований нельзя делать длительных перерывов (2-3 дня), так как почва подсыхает и показатели содержания обменного кальция могут быть получены завышенными. Если почва не насыщена основаниями, то в момент действия на нее хлористого аммония получается соляная кислота (почва - H+NH4Сl = почва - NH4 - +HСl), которая растворяет некоторое количество полуторных окислов.
Так как присутствие полуторных окислов мешает определению кальция и особенно магния, необходимо их удалить из фильтрата. Для этого весь полученный при промывании почвы фильтрат сгущают (но не до выпадения кристаллов хлористого аммония) и для осаждения полуторных окислов к горячему фильтрату прибавляют 10%-ный раствор аммиака в присутствии индикатора метилрота до перехода окраски раствора от красной к желтой (запах аммиака при этом едва чувствуется).
Переход окраски индикатора происходит при рН около 6,2, что является оптимальным для выпадения полуторных окислов в осадок. Избытка аммиака надо избегать, так как алюминий может частично переходить опять в раствор (табл. 1).

Определение поглощенных оснований

Как видно из таблицы, гидрат окиси железа начинает выпадать при рН около 3,0; при рН 4,9 в растворе железа почти не остается, а при рН 5,2 железо полностью выпадает в осадок.
Алюминий задерживается в растворе до рН 5,4-6,2. При рН 6,5 алюминия в растворе почти не остается. При более щелочной реакции (рН 7,5- 8,9) алюминий начинает вновь растворяться.
Раствор с осажденными полуторными окислами нагревают до кипения и ставят на теплую плитку для оседания их на дно стакана. Долго кипятить раствор не рекомендуется, так как осадок R2О3 ослизняется и плохо фильтруется. Осевшие на дно стакана гидраты окиси железа и алюминия отфильтровывают через фильтр с белой или розовой лентой, диаметром в 9 см; осадок и фильтр промывают 1%-ным раствором азотнокислого аммония с несколькими каплями 10%-ного раствора аммиака до щелочной реакции по метилроту. Полученный фильтрат идет на определение в нем кальция и магния.
Определение кальция. Фильтрат подкисляют 5%-ным раствором уксусной кислоты до явно кислой реакции и кипящим щавелевокислым аммонием осаждают кальций: 10 мл насыщенного (4%-ного) раствора щавелевокислого аммония по каплям прибавляют в кипящий раствор (фильтрат) и оставляют в теплом месте 4 часа. Держать осажденный кальций дольше 4 час. не рекомендуется во избежание оседания вместе с ним и магния; кроме того, при этих условиях осадок легче отмывается от хлора. В присутствии большого количества хлористого аммония осадок получается крупный, не проходящий даже через фильтр с белой лентой.
Если предполагается определить кальций весовым методом, то осадок щавелевокислого кальция промывают теплой водой с несколькими каплями раствора щавелевокислого аммония до отсутствия реакции на хлор (проба с раствором азотнокислого серебра, подкисленным 10%-ным раствором азотной кислоты).
Промытый осадок щавелевокислого кальция прокаливают в платиновом или фарфоровом тигле при температуре 1000-1200°. При этом щавелевокислый кальций переходит в СаО. Полученный вес СаО умножают на 0,715 и получают вес кальция во взятой навеске почвы, который затем перечисляют на 100 г высушенной почвы. Поглощенные основания, кроме процентного содержания, обычно выражают и в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв). Для этого процент поглощенного кальция умножают на 1000 и делят на эквивалентный вес кальция (равный 20).
Если кальций определяют объемным методом, то осадок щавелевокислого кальция промывают теплой дистиллированной водой, к которой добавлено несколько капель 10%-ного раствора аммиака. Промытый от хлора и от щавелевокислого аммония (проба с азотнокислым серебром без подкисления азотной кислотой) осадок растворяют в горячем 5%-ном растворе серной кислоты. Для этого под воронку подставляют стакан, в котором раньше осаждался кальций, и горячим 5%-ным раствором серной кислоты растворяют осадок щавелевокислого кальция. Фильтр промывают несколько раз этой же кислотой.
Полученный раствор, нагретый до 80°, титруют 0,05 н. марганцовокислым калием до слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Для контроля рекомендуется после титрования кальция опустить в оттитрованный раствор фильтр, оставшийся на воронке. Если при этом раствор обесцветится, что укажет на плохо промытый серной кислотой фильтр, необходимо добавить перманганата до слабо-розового окрашивания. 1 мл 0,05 н. раствора перманганата соответствует 0,001 г кальция. Количество полученного кальция пересчитывают на 100 г высушенной почвы, умножают процент обменного кальция на 1000, делят на 20 (эквивалентный вес кальция) и получают обменный кальций в миллиграмм-эквивалентах на 100 г высушенной почвы.
Определение магния. Соединенные вместе фильтрат и промывные воды, полученные при выделении кальция из раствора (400-500 мл), выпаривают до 250 мл и нейтрализуют аммиаком. После этого раствор подкисляют соляной кислотой (по метилроту), прибавляют 20 мл 10%-ного раствора фосфорнокислого натрия (Na2HPО4), доводят до кипения, нейтрализуют 10%-ным раствором аммиака и затем добавляют 20-30 мл крепкого аммиака. Раствор оставляют стоять 18-36 час. (не рекомендуется вызывать быструю кристаллизацию соли магния усиленным помешиванием палочкой, так как в этих условиях выпадает фосфорнокислая аммоний-магниевая соль в виде мелкокристаллического осадка, проходящего через фильтр). Фильтрование производят через маленький беззольный фильтр с синей лентой. Осадок промывают 2,5%-ным раствором аммиака до полного удаления хлора (проба с AgNО3, подкисленным 10%-ным раствором азотной кислоты). Фильтр с осадком помещают во взвешенный тигель, осторожно просушивают, медленно озоляют на электрической плитке и затем прокаливают в муфеле или на газовой горелке до постоянного веса.
При прокаливании соли магния иногда трудно получить осадок белого цвета. Рекомендуется перед озолением фильтров смочить их 2- 3 каплями крепкой азотной кислоты.
Полученный вес Mg2P2О7 умножают на 0,218, получают вес магния во взятой для анализа навеске почвы и пересчитывают на 100 г высушенной почвы. Умножением процента магния на 1000 и делением на 12,16 (эквивалентный вес магния) получают обменный магний в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы.