Определение поглощенных оснований раствором аммония
29.08.2012
Из различных испытанных методов вытеснения поглощенных оснований метод вытеснения их раствором уксуснокислого аммония (предложен Шолленбергером) является одним из лучших.
Преимущество этого метода заключается в том, что уксуснокислый аммоний легко разрушается в процессе выпаривания фильтрата после промывания им почвы, а при прокаливании сухого остатка полностью удаляется. Таким образом, для осаждения кальция и магния получается раствор, не содержащий избытка лишних солей, как это имеет место при вытеснении поглощенных оснований хлористым аммонием (или хлористым натрием). Метод позволяет в одном фильтрате определить кальций, магний, калий и натрий.
5-10 г почвы промывают декантацией раствором уксуснокислого аммония при рН около 6,5 до прекращения реакции на кальций. Фильтрат выпаривают в стакане на электрической плитке до 50-60 мл. Органическое вещество в процессе выпаривания разрушают 3%-ной перекисью водорода и 10%-ным раствором азотной кислоты. В полученном растворе осаждают полуторные окислы аммиаком в присутствии метил-рота. Для этого прибавляют 10%-ный аммиак по каплям до перехода красной окраски раствора в желтую. Затем раствор в стакане доводят до кипения и ставят стакан на теплую плитку. Если в растворе окажутся хлопья R2О3, их отфильтровывают через рыхлый фильтр, осадок на фильтре промывают несколько раз 1%-ным раствором азотнокислого аммония с 1 - 2 каплями аммиака до желтой окраски по метилроту и, подкислив раствор уксусной кислотой до розовой окраски по метилроту, осаждают кальций в горячем растворе кипящим щавелевокислым аммонием, прибавляя его из пипетки небольшими порциями. Стакан с осадком СаС2О4 ставят в теплое место на 4 часа, содержимое фильтруют и определяют кальций весовым или объемным методом. Затем в фильтрате обычным способом, как указано выше, осаждают магний. Кальций и магний выражают в процентах и миллиграмм-эквивалентах на 100 г высушенной почвы.
Если необходимо определить кальций, магний, калий и натрий, фильтрат после промывания почвы 1,0 н. раствором уксуснокислого аммония выпаривают в фарфоровой чашке досуха на бане. Органическое вещество разрушают несколькими каплями перекиси водорода и 10%-ного раствора HNО3 и прокаливают полученный осадок до удаления паров аммиака. При этом весь уксуснокислый аммоний в растворе разрушается, улетучивается. После охлаждения осадок растворяют в 10%-ном растворе соляной кислоты и фильтруют в мерную колбу на 100-200 мл. Чашку и фильтр промывают горячей водой, подкисленной соляной кислотой. Раствор в колбе доводят до метки; одна половина раствора используется для определения кальция и магния, а другая - для определения калия и натрия.
Кальций и магний определяют, как описано выше. Калий и натрий по возможности определяют спектральным методом, при котором не требуется специальной подготовки раствора.
Для определения калия и натрия обычными химическими методами удаляют из анализируемого фильтрата избыток кальция и магния. Для этого определенный объем (25-50 мл) раствора помещают в фарфоровую чашку на 100 мл, прибавляют 10 мл 10%-ного раствора углекислого аммония и несколько капель 10%-ного раствора аммиака до щелочной реакции по фенолфталеину. Чашку накрывают часовым стеклом и держат на кипящей бане 30 мин. Затем отфильтровывают полученный осадок и хорошо отмывают его от калия и натрия горячей водой.
Фильтрат, содержащий калий и натрий, переносят в мерную колбочку на 100 мл. Для определения натрия берут 25 мл этого раствора, выпаривают до 1 мл и осаждают натрий 10 мл раствора уксуснокислого цинк-уранила (см. ниже).
Полученному раствору дают постоять 2 часа (чашечки должны быть закрыты стеклами), после чего отфильтровывают осадок через фильтр № 4 из пористого стекла, промывают два-три раза небольшими количествами (2-3 мл) раствора уксуснокислого цинк-уранила, затем несколько раз спиртом, насыщенным уксуснокислым цинк-натрий-уранилом и, наконец, эфиром. Фильтрование производится при отсасывании при помощи водоструйного насоса. После промывания эфиром через тигель с осадком протягивается воздух для лучшего просушивания осадка. Затем осадок в течение 30 мин. высушивают в шкафу при температуре 65° и взвешивают. Умножив полученный вес осадка уксуснокислого цинк-натрий-уранила на 0,015, получают количество натрия во взятой в анализ навеске почвы. Далее пересчет ведут на 100 г высушенной почвы. Затем умножают процент натрия на 1000, делят на 23 (эквивалентный вес натрия) и получают количество миллиграмм-эквивалентов натрия на 100 г почвы.
Для определения калия 25 мл приготовленного раствора упаривают до 10 мл, прибавляют 5 мл кобальтнитритного реактива (см. ниже), вновь упаривают на несильно кипящей бане до сиропообразного состояния. Во время выпаривания прибавляют два раза по 1 мл 15%-ного раствора уксусной кислоты. Затем полученную массу разбавляют небольшим количеством воды, тяжелый желтый осадок кобальтнитрита калия отфильтровывают через фильтр № 4 из пористого стекла, промывают холодной водой, пока вода, проходящая через осадок, не будет совершенно бесцветной. Промытый таким образом тигель с осадком помещают в объемистый стакан с нагретой водой, приливают из бюретки точно отмеренное количество 0,1 н. раствора КМnО4 (20-25 мл) и нагревают жидкость до 80°. Затем в стакан добавляют 10-20 мл разведенной серной кислоты (1:7) и жидкость хорошо перемешивают. Если раствор обесцветился, что указывает на недостаточное количество перманганата, в раствор добавляют еще 10-20 мл раствора КМnO4. Стакан с содержимым оставляют стоять на водяной бане или электрической плитке с закрытой спиралью при частом помешивании до исчезновения желтого осадка на дне тигля. Жидкость при этом темнеет от выпавшей перекиси марганца. Через 5-7 мин. после исчезновения желтого осадка приливают точно отмеренное количество 0,1 н. раствора щавелевой кислоты до полного обесцвечивания раствора. Избыток щавелевой кислоты титруют 0,1 н. раствором КМnO4 до розового окрашивания. Производят расчет количества миллилитров раствора КМnO4, израсходованного на окисление осадка кобальтнитрита калия. От количества добавленного и пошедшего на титрование перманганата вычитают количество перманганата, пошедшее на разрушение щавелевой кислоты.
Растворяют оба реактива при нагревании, а затем по охлаждении смешивают их, наливая один в другой при помешивании. Смесь оставляют стоять 24 часа. Выпавший садок (что указывает на присутствие в реактивах натрия) отфильтровывают; реактив :ранят в темной склянке.
2. Спирт, насыщенный уксуснокислым цинк-натрий-уранилом. На 1 л. 90°-ного спирта прибавляют 0,7-1,0 г NaZn(UО2)3(CH3COO)9. Смесь оставляют до следующего дня и затем фильтруют. Раствор должен быть прозрачным.
Реактив для определения калия. 25 г CO(NО3)2 растворяют в 50 мл воды, прибавляют 12,5 мл ледяной уксусной кислоты. 120 г нитрита натрия растворяют в 180 мл воды и фильтруют через плотный фильтр.
За сутки до анализа смешивают одну часть раствора азотнокислого кобальта и три части нитрита натрия. Затем в течение часа через раствор для удаления из него окислов азота пропускают воздух при помощи водоструйного насоса. Оставляют раствор на ночь; на другой день осторожно сливают прозрачный реактив, причем нельзя допускать взмучивания на дне колбы осадка, образующегося от присутствия в реактивах калия.
