Метод кривых растворимости фосфорной кислоты

31.08.2012

Вытяжка, полученная из почвы при помощи кислоты одной определенной концентрации и при одном определенном соотношении раствора и почвы, не может дать полного представления об общем содержании подвижных соединений в данной почве, точно так же, как измерение рН почвы после прибавления к ней одной определенной дозы кислоты не может дать представления о буферном действии почвы. Представляется целесообразным изучить ряд почвенных вытяжек, полученных с возрастающими количествами кислоты, что даст возможность судить о содержании подвижных соединений фосфора на основании кривой растворимости.
К навескам почвы, по 10 г каждая, прибавляют по 100 мл воды (освобожденной от СО2), содержащей возрастающие количества 0,1 н. раствора HCl (2, 4, 6, 9 и 12 мл), или насыщенного раствора Са(ОН)2 в количестве, соответствующем 4, 7, 10 мл 0,1 н. раствора Са(ОН)2. Кислые вытяжки оставляют на сутки, периодически встряхивая; через щелочные вытяжки, помещенные в склянки Дрекселя, пропускают воздух или слабый ток углекислого газа, пока в растворе Са(ОН)2 контрольного сосуда, поставленного за склянками с почвой, не обнаружится полного осаждения кальция в виде СаСО3 (проба на фенолфталеин). Но истечении суток сосуды открывают, раствор фильтруют через беззольный фильтр и фильтрат анализируют на содержание фосфора, а при более углубленных исследованиях также и на содержание CaO, Fe2О3 и Н.
По указанию авторов метода, на основании хода кривых растворимости фосфатов почвы при слабых концентрациях растворителя можно с некоторой долей вероятности не только судить о содержании подвижных соединений фосфора в почве, но и давать прогноз эффективности действия вносимых в почву растворимых фосфатов или даже фосфорита на урожай разных растений.
Определение группового состава фосфатов в почве по Чирикову. Сущность этого метода заключается в том, чтобы при последовательной обработке почвы разными растворителями выделить и количественно учесть содержание в ней фосфатов, в разной степени доступных растениям.
В табл. 6 приведена схема группового состава почвенных фосфатов.
Методику приводим в том виде, в каком она была изложена автором в соответствии с разработанной им схемой группового анализа фосфатов почвы.

В бутыли или колбы берут 6 навесок по 10 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями в 2 мм; из них приготовляют следующие вытяжки, соответственно схеме группового состава.
1. Углекислая вытяжка. Две навески почвы заливают 250 мл воды, насыщенной до 0,05-0,06 н. СО2. Взбалтывают в течение 1 часа и оставляют стоять сутки. На следующий день взбалтывают снова и суспензию с почвой переносят на фильтр; затем промывают тем же раствором до исчезновения в промывной жидкости магния, что свидетельствует об удалении 1-й группы фосфатов. Объем фильтра измеряют и записывают.
Из фильтрата берут 100-200 мл и выпаривают досуха в фарфоровой чашке, растворяют в 10 мл 27%-ной H2SО4. Органическое вещество вытяжки окисляют 0,1 н. раствором КМnО4. Избыток последнего восстанавливают 0,05 н. раствором щавелевой кислоты. Раствор переносят в мерную колбу и определяют фосфор колориметрически по одному из вышеописанных вариантов (Чириков рекомендует для колориметрирования метод Малюгина и Хреновой).
Уксуснокислая вытяжка. Две навески почвы заливают 250 мл 0,5 п. раствора уксусной кислоты, встряхивают в течение 1 часа и оставляют па сутки. На следующий день взбалтывают и суспензию вместе с почвой переносят на фильтр, а затем промывают тем же раствором до исчезновения в промывной жидкости кальция, что указывает на отмывание 2-й группы фосфатов. Объем полученной вытяжки определяют и записывают.
В случае колориметрического определения берут из фильтрата 10-50 мл, выпаривают в чашке досуха на водяной бане и дальше поступают точно так же, как описано выше для углекислой вытяжки.
При объемном определении фосфора в уксуснокислой вытяжке по методу Лоренца-Шеффера берут в чашку 200-300 мл фильтрата и выпаривают с HNО3 на водяной бане досуха. Остаток в чашке растворяют в 25 мл смеси азотной и серной кислот, переносят в стакан, ополаскивают несколько раз водой и сливают в тот же стакан, добиваясь, чтобы конечный объем был не более 50 мл; в случае необходимости уменьшают объем жидкости выпариванием. Осаждение молибденовокислым аммонием ведут, как указывалось выше, при описании метода Лоренца-Шеффера.
3. Солянокислая (или сернокислая) вытяжка. Две навески почвы заливают 250 мл 0,5 н. раствора НСl (или H2SО4), встряхивают в течение 1 часа и оставляют на сутки. На следующий день раствор с почвой переносят па фильтр и промывают 0,5 н. раствором НСl (или H2SО4) до тех пор, пока в двух взятых с некоторым интервалом пробах фильтрата концентрация фосфора не станет одинаковой и равной 1-1,5 мг Р2O6 на 1 л фильтрата; затем определяют объем полученной вытяжки и записывают.
Из фильтрата берут 5-10 мл вытяжки в фарфоровую чашку, прибавляют 5 мл крепкой HNО3, выпаривают досуха на водяной бане, просушивают па песчаной бане при 120° и далее поступают так же, как и при описанном выше определении фосфора в углекислой и уксуснокислой вытяжках.
4. Аммиачная вытяжка. Почвы, оставшиеся на фильтрах при промывании 0,5 н. раствором НСl (или H2SО4), переносят вместе с фильтрами в 0,5-литровые бутыли или колбы, приливают к ним 250 мл 3,0 н. раствора NH4OH, энергично встряхивают, чтобы фильтры разорвались на части, затем закрывают плотно пробкой с двумя бунзеновскими клапанами и ставят на 5 час. па водяную баню, нагретую до 70-80°. После этого почву с раствором переносят на фильтр и промывают тем же раствором аммиака, разбавленным вдвое, пока промывная жидкость не станет бесцветной; затем измеряют объем вытяжки и записывают.
Из полученной аммиачной вытяжки берут 20-30 мл в фарфоровую чашку и выпаривают па водяной бане до исчезновения запаха аммиака. Затем приливают 5 мл крепкой HNО3 и выпаривают досуха. Далее полученный сухой остаток растворяют в дистиллированной воде, снова прибавляют 5 мл крепкой HNО3 и проделывают так до тех пор, пока не будет сожжено органическое вещество. Если таким образом сжечь органическое вещество не удается, то к раствору прибавляют 1 мл насыщенного раствора KNО3 и выпаривают досуха на водяной бане, а затем прокаливают в муфельной печи при темно-красном калении.
После прокаливания приливают в чашку 10-15 мл горячей воды и 3 мл крепкой HNО3, выпаривают досуха и просушивают при 120° для перевода SiО2 в нерастворимое состояние. Затем растворяют в 5-10%-ном растворе H2SО4 и фильтруют в 100-миллилитровую колбу; после отмывания осадка от кислоты (проба с метилоранжем) колбу наполняют водой до черты. Из полученного раствора берут 10-20 мл в мерную колбу и определяют фосфор колориметрически.
Для объемного определения фосфора в аммиачной вытяжке по методу Лоренца- Шеффера берут 100-200 мл вытяжки в фарфоровую чашку и выпаривают на водяной бане до исчезновения запаха аммиака. Затем приливают 10 мл крепкой HNО3 и выпаривают на водяной бане досуха. Растворяют еще раз в воде, прибавляют 10 мл крепкой HNО3 и снова выпаривают досуха на водяной бане. Затем прибавляют 10 мл насыщенного раствора KNО3, выпаривают досуха и прокаливают в муфельной печи при красном калении. По охлаждении в чашку вливают 25-30 мл воды и 5 мл крепкой HNО3, выпаривают досуха на водяной бане, просушивают при 120°, растворяют в 5%-ном растворе HNО3, фильтруют и отмывают в стакан (куда прибавляют 25 мл смеси HNО3 и H2SО4), в котором и производят определение фосфора по Лоренцу-Шефферу, как описано выше.
5. Определение 5-й группы фосфатов проводят по разности: из валового содержания фосфора вычитают содержание фосфора в солянокислой (или сернокислой) и аммиачной вытяжках: эта разность соответствует фосфору фосфатов, не растворимых в указанных растворителях.
Содержание фосфатов 1-й группы определяют по количеству фосфора, найденного в углекислой вытяжке.
Содержание фосфора 2-й группы определяют по разности между содержанием фосфора в уксуснокислой и углекислой вытяжках.
Содержание фосфатов 3-й группы определяют по разности между количеством фосфора, найденного в солянокислой (или сернокислой) и в уксуснокислой вытяжках.
Содержание фосфатов 4-й группы определяют по количеству фосфора в аммиачной вытяжке.