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
Описание хода анализа
 28.08.2012

Подготовка образцов к анализу. Подготовка образцов к анализу состоит, как это обычно принято, в просушивании до воздушно-сухого состояния, в отборе неразложившихся органических остатков и в отделении крупнозема просеиванием образца через сито с отверстиями в 1 мм.
1. Определение содержания воско-смол (почвенных «битумов»). Навеску воздушно-сухой почвы в 20-50 г помещают в бумажный патрон (или пакетик) из фильтровальной бумаги (предварительно экстрагированной смесью спирта с бензолом), который вставляют в аппарат Сокслета, после чего почва подвергается экстрагированию смесью спирта с бензолом (в отношении 1 : 1) около 40 час. По окончании экстрагирования из экстракта удаляют растворитель (отгонкой на водяной бане), а содержание извлеченных воско-смол определяют взвешиванием после высушивания до постоянного веса в термостате при 80°. Для последующих вычислений содержание углерода в этой фракции гумуса принимается равным 72%, а содержание азота равным нулю.
Экстрагированную почву вынимают из патрона, помещают тонким слоем в широкую фарфоровую чашку и оставляют под тягой при комнатной температуре на несколько дней (при периодическом перемешивании) до полного удаления растворителя. После этого ее дополнительно растирают в ступке и пропускают через сито с отверстиями в 0,25 мм. Из подготовленного таким путем образца берут три навески, от 5 до 40, иногда до 20 г, каждая (размер навески зависит от содержания гумуса) для последующих определений. С одной из взятых навесок продолжают основной (последовательный) ход анализа, две другие служат для дополнительных определений, описанных ниже.
2. Декальцирование раствором 1,0 н. Na2SО4. Навеску почвы (5 или 10, иногда 20 г) помещают равными порциями по 2,55 г в толстостенные центрифужные стаканы (пробирки), в каждый стакан приливают 30-35 мл 1,0 н. раствора Na2SО4. Стаканы закрывают хорошо пригнанными каучуковыми пробками и содержимое их несколько раз хорошо перемешивают (взбалтыванием от руки), после чего стаканы оставляют в покое на ночь (на особом штативе-подставке). На другой день производится центрифугирование в течение 5 мин., после чего прозрачный раствор сливают в чистый сосуд, а в стаканы с почвой приливают свежий раствор 1,0 н. Na2SО4, содержимое стаканов хорошо взбалтывают и после настаивания в течение 1 часа снова производят центрифугирование и сливание прозрачного раствора. Такая повторная обработка раствором 1,0 н. Na2SО4 с настаиванием и центрифугированием производится до полного вытеснении обменного кальция. Для этого требуется, в зависимости от содержания обменного кальция, от трех до пяти, редко более, обработок.
Слитый в один сосуд раствор Na2SО4, полученный при декальцировании всей навески анализируемой почвы, пропускают через плотный фильтр и доводят до определенного объема (250 или 500 мл), из которого берут порции для определения углерода и азота.
Определение производится по объемному (титрометрическому) методу И.В. Тюрина в сухом остатке от выпаривания взятой порции раствора; общий азот определяется таким же образом но хромовому микрометоду И.В. Тюрина. При необходимости точного определения органического азота необходимо внести поправку на содержание аммиачного азота, который определяется в отдельной порции раствора путем отгонки с магнезиальным молоком (по методу Мансуряна).
В случае заметной буроватой окраски раствора производится в отдельной его порции осаждение гуминовой кислоты путем подкисления серной кислотой до концентрации 0,05 н. и последующее определение в осадке гуминовой кислоты углерода и азота (см. об этом в описании анализа щелочной вытяжки).
3. Выделение гумусовых кислот из декальцированной почвы. Почва после декальцирования настаивается в течение ночи с раствором 0,1 н. NaOH, для чего в центрифужные стаканы с декальцированной почвой наливают до 30 мл 0,1 н. NaOH, стаканы закрывают пробкой и содержимое хорошо взбалтывают. На другой день в стаканы добавляют 7-8 мл насыщенного (на холоду) раствора Na2SО4 (для коагуляции глинистых частиц), после чего стаканы закрывают, взбалтывают и после отстаивания в течение 10-15 мин. производят центрифугирование (5-10 мин.). Отцентрифугированный темный раствор сливают в чистую склянку (или колбу), а оставшуюся почву обрабатывают повторно 0,02 н. NaOH до получения почти бесцветного раствора. Обработка каждый раз заключается в настаивании (после взбалтывания) со свежей порцией (25-30 мл) раствора 0,02 н. NaOH в течение 1-2 час, после чего добавляют 7-8 мл насыщенного раствора Na2SО4, смесь взбалтывают, отстаивают в течение 10-15 мин. и центрифугируют, затем прозрачный раствор сливают в один и тот же сосуд.
Собранный вместе щелочной раствор доводят до определенного объема, после чего оставляют на сутки (в закрытом сосуде) для дополнительного отстаивания, затем декантируют и фильтруют через плотный фильтр. Осевший на дне осадок почвы на фильтр не переносят и после декантирования раствора присоединяют смыванием к почве, находящейся в центрифужных стаканах.
Из отфильтрованного раствора берут порции известного объема для определения общего углерода и азота; кроме того, в отдельной большой порции (обычно половина всего раствора) осаждают гуминовую кислоту 1,0 н. раствором H2SO4, взятом в количестве, примерно вдвое превышающем содержание в растворе NaOH (т. е. до концентрации около 0,05 н.), при нагревании до 60-70°. Осадок гуминовой кислоты после охлаждения и оседания (лучше в течение ночи) отфильтровывают через бумажный фильтр, промывают 0,02 н. H2SO4 и снова растворяют горячей 0,02 н. щелочью. Раствор гумата натрия доводят до определенного объема (100 мл) и из него берут отдельные порции для определения углерода и азота.
Для определения углерода в щелочных растворах последние помещают в колбочки емкостью 100 мл, нейтрализуют серной кислотой (1,0-0,1 н.) до появления осадка гуминовой кислоты, после чего избыток кислоты нейтрализуют несколькими каплями 1,0 н. раствора соды до растворения осадка; в колбочки прибавляют около 0,1 г прокаленного порошка пемзы и растворы упаривают до небольшого объема на этернитовой плитке (осторожно), а потом на водяной бане досуха. Затем определяют углерод по объемному (титрометрическому) методу И.В. Тюрина (как определение гумуса в почвах).
При определении азота выпаривание раствора производится с небольшим избытком кислоты.
По разности между общим содержанием углерода и азота в щелочной вытяжке и содержанием их в гуминовой кислоте вычисляется содержание углерода и азота в фульвокислотах.
4. Попеременная обработка почвы кислотой и щелочью. К почве в центрифужных стаканчиках после окончания предыдущей операции приливают 30 мл 0,5 н. H2SO4; смесь взбалтывают и оставляют на ночь, после чего центрифугируют и сливают прозрачный раствор. Для удаления из почвы избытка кислоты почву 2 раза промывают дистиллированной водой, приливаемой каждый раз в количестве 30 мл со взбалтыванием и центрифугированием. Промывные воды присоединяют к основному кислому фильтрату.
Затем к почве в центрифужных стаканчиках приливают 25-30 мл 0,1 н. NaOH; смесь взбалтывают и настаивают в течение ночи. На другой день прибавляют 7-8 мл насыщенного раствора NaOH, взбалтывают, дают отстояться 10-15 мин и центрифугируют. Прозрачный раствор сливают, и операция повторяется с 0,02 н. NaOH, до получения почти бесцветного раствора, для чего обычно требуется не более двух обработок. Сливаемые растворы соединяют вместе.
По окончании обработки щелочью почву в центрифужных стаканчиках заливают 30 мл 1,0 н. H2SO4, после чего стаканчики ставят в кипятильник Коха (или в водяную баню) и нагревают в течение 1 часа (при периодическом перемешивании стеклянной палочкой). После охлаждения центрифугируют, сливают раствор и 2 раза промывают подои, как и при обработке 0,5 н. H2SО4.
После этого почву в центрифужных стаканчиках снова заливают 25-30 мл 0,1 н. NaOH, смесь взбалтывают и оставляют на ночь; на другой день прибавляют 7-8 мл насыщенного Na2SO4, центрифугируют и сливают раствор, а затем производят повторную обработку 0,02 н. NaOH.
Оба кислых раствора, полученных при обработке 0,5 н. и 1,0 н. H2SO4, обычно соединяют вместе, упаривают (после неполной нейтрализации) на водяной бане до объема 200-250 мл и затем определяют в отдельных порциях углерод и азот. При этом для определения углерода необходимо перед выпариванием досуха взятой порции раствора полностью нейтрализовать его (едким натром или содой).
Щелочные растворы после обработки 0,5 н. и 1,0 н. H2SO4 анализируют или в отдельности (в случае значительного различия в содержании гуминовой кислоты по окраске), или же соединяют вместе и анализируют на содержание углерода и азота, а также гуминовой кислоты (по углероду и азоту) таким же образом, как щелочной раствор после декальцирования.
Остаток почвы. Остаток почвы в центрифужных стаканчиках отмывают от солей 3 раза водой, причем в первый раз вода подкисляется несколькими миллилитрами 1,0 н. H2SО4; при каждом промывании применяется взбалтывание, затем непродолжительное отстаивание и центрифугирование. По окончании промывания почву переносят во взвешенную фарфоровую чашку; после отстаивания избыток воды сливают, затем выпаривают досуха на водяной бане, доводят до воздушно-сухого состояния и взвешивают. Сухой остаток растирают агатовым пестиком и из него берут навески для определения углерода и азота. Содержание последних пересчитывается в процентах к исходной навеске почвы.