Вытяжка по Тамму

29.08.2012

Для определения подвижных кремнекислоты, железа и алюминия, находящихся в виде неорганических гелей в почвах, применяют оксалатные вытяжки. Растворителем для этого служит смесь щавелевой кислоты и щавелевокислого аммония.
31,5 г щавелевой кислоты и 62,1 г нейтрального щавелевокислого аммония растворяют в 2,5 л дистиллированной воды. рН такого раствора 3,2-3,27.
К 2 г почвы приливают 100 мл оксалатного раствора, взбалтывают 1 час на ротаторе и фильтруют через фильтр с белой обмоткой. Затем фильтр с почвой помещают обратно в ту же колбу, приливают еще раз 100 мл оксалатного раствора, вновь взбалтывают 1 час, после чего фильтруют и трижды промывают почву холодной водой.
Фильтровать во второй раз надо в отдельную посуду, так как раствор при этом часто бывает мутным и его приходится несколько раз перефильтровывать до прозрачного состояния. После этого два прозрачных фильтрата соединяют вместе и разрушают в фарфоровой чашке на бане 10%-ной перекисью водорода и 10% -ной азотной кислотой, прибавляя их одновременно несколько раз. Затем раствор выпаривают два-три раза с 10%-ной соляной кислотой и выделяют кремнекислоту обычным способом. Фильтрат от кремнекислоты собирают в мерную колбу на 200 мл. В фильтрате определяют железо и алюминий.
Определение железа и алюминия последовательно в одной пробе. К отобранной пробе 20-25 мл в конической колбе приливают 0,5- 1,0 мл концентрированной азотной кислоты (уд. вес 1,4) и нагревают раствор до кипения, после чего по каплям осторожно нейтрализуют 5-10%-ным раствором аммиака до появления слабой мути, не исчезающей при помешивании раствора. Прибавляют 10 мл 1,0 н. соляной кислоты. Этим обеспечивают рН 1-1,4, необходимый при определении железа. Перемешивают раствор до полного растворения мути. Объем раствора доводят дистиллированной водой до 100 мл, нагревают до 60-70°, прибавляют 1 мл 10%-ного раствора сульфосалициловой кислоты (или сухой на кончике ножа) и титруют 0.05 н. раствором трилона до перехода фиолетовой окраски в светло-желтую. Рекомендуется медленное, особенно под конец, титрование.
По содержанию окиси железа в растворе хлорного железа вычисляют титр трилона. Готовят примерно 0,05 н. раствор хлорного железа, доводят до его определенного объема и определяют в трех параллельных пробах содержание Fe2О3 в 5 мл раствора весовым методом.

Для установления соотношения с трилоном раствор железа можно приготовить из FeCl3 • 6Н2О. 5 г FeCl3 • 6Н2О растворяют в 1%-ной соляной кислоте, переносят в мерную колбу и определяют содержание железа в трехкратной повторности.
Н.Г. Фесенко предлагает определить закисное железо после титрования железа трилоном в присутствии сульфосалициловой кислоты.
После определения окисного железа оттитрованную пробу нагревают до 60-70° и прибавляют примерно 0,1 г персульфата аммония или натрия. При отсутствии закисного железа цвет жидкости не изменится; в присутствии закиси ого железа жидкость окрасится в фиолетовый цвет, который сменится желтым при последующем титровании трилоном Б.
При определении Аl2О3 используют пробу, в которой было оттитровано железо. К этому кислому раствору прибавляют при перемешивании из бюретки 0,05 н. раствор трилона Б, превышающий эквивалентное количество алюминия в титруемой пробе не менее чем на 2-3 мл. Раствор нагревают до кипения. Добавив 1-2 капли метилрота, прибавляют каплями (избегая избытка) 1-2%-ный раствор аммиака до перехода окраски из красноватой в желтую (или покраснения бумаги конго). Вливают 20 мл буферного раствора (смесь ацетата аммония с бензидином), после перемешивания кипятят 3 мин., охлаждают до 20°, прибавляют 1 мл (маленьким цилиндром) индикатора ферро-феррицианида. Перемешав, титруют раствором уксуснокислого цинка по каплям до появления зеленого окрашивания в точке эквивалентности от одной капли уксуснокислого цинка. Раствор быстро синеет, при стоянии образуется осадок бензидиновой сини. При определении рекомендуется максимальное содержание Аl2О3 - 30-40 мг в пробе.
Приготовляют 0,05 н. раствор Al2(NО3)3 • 9Н2О. Для этого растворяют 6,2522 г соли в 1 л дистиллированной воды и определяют в трех параллельных пробах содержание Аl2О3 весовым путем в 10 мл раствора.

Устанавливаем соотношение между 0,05 н. раствором трилона и уксуснокислым цинком. Производим титрование (в тех же условиях, как и при определении Аl2О3). Из двух-трех определений на 10 мл 0,05 н. трилона ушло 11,65 мл уксуснокислого цинка. Следовательно, 1 мл уксуснокислого цинка соответствует 0,8583 мл 0,05 н.трилона Б.

Растворы и реактивы
1. Соляная кислота - уд. вес 1,19; разбавленная 1:1.
2. Хлористый аммоний - химически чистый или чистый для анализа.
3. 5 и 10%-ный раствор NH4OH.
4. Сульфосалициловая кислота сухая или 10%-ный раствор.
5. Универсальная индикаторная бумага трест «Союзреактив». Рига.
6. Бумага конго. 3 г конгорот растворяют в 400 мл воды. В этот раствор погружают на сутки нарезанные беззольные фильтры. После извлечения из раствора их сушат между листьями фильтровальной бумаги на воздухе. рН 3 и меньше – фиолетовая окраска (кислая), рН 5 и больше - красная окраска (щелочная).
7. Индикатор - метилрот 0,2%-ный.
8. 0,05 н. раствор уксуснокислого цинка. 5,5 г соли Zn (СН3СОО)2 • 2Н2О растворяют в мерной колбе на 1 л. Рекомендуется приготовить 5-10 л. Устанавливают соотношение между 0,05 н. раствором уксуснокислого цинка и трилоном в тех же условиях, как и при определении Аl2О3.
9. 0,05 п. раствор трилона Б. На 1 л воды навеска 9,3065 г. Следует приготовить 5-10 л.
10. 20%-ный раствор едкой щелочи.
11. Буферный раствор для определения Аl2О3: а) 200 г уксуснокислого аммония растворяют в 600 мл воды, б) 0,25 г основного бензидина (NH2C6H4C6H4NH2) растворяют в 100 мл уксусной кислоты (100%).
Для лучшего растворения бензидина его растирают в фарфоровой ступке, постепенно прибавляют уксусную кислоту до полного его растворения и вливают эти 100 мл бензидина в раствор уксуснокислого аммония, затем прибавляют 45 мл 25%-ного аммиака, доливают водой до 1 л. Сохраняют в склянке темного стекла.
12. Индикатор для титрования алюминия. Индикатором служит смесь солей ферри-ферроцианида калпя. Реактив I - калий железосинеродистый - красная соль (феррицианид) калия K3Fe(CN)6 - 1%-ный раствор. Реактив II - калий железисто-синеродистый- желтая соль (ферроцианид) калия K4Fe(CN)6 • 3Н2О - 1%-ный раствор.
При определении Аl2О3 в качестве индикатора употребляют смесь 1%-ных солей ферри-ферроцианида в следующих соотношениях: 20 мл красной соли (ферри) и 5 мл желтой соли (форро) вносят в мерную колбу на 100 мл и, долив до метки водой, перемешивают. Этого индикатора перед титрованием Аl2О3 вносят 1 мл. (Отмерить маленьким цилиндром или пипеткой с грушей.) Смесь эта действительна в течение 1-2 дней. Можно приготовить и меньше этой смеси, например 25 мл.
Желательно соотношение между трилоном и уксуснокислым цинком проверять для каждой партии анализов. Сохранять ферри- и ферроцианиды надо в темном месте.
13. Соотношение между 0,05 н. трилоном и 0,05 н. уксуснокислым цинком.
В коническую колбу (250 мл) вносят из бюретки 10 мл 0,05 н. трилона Б (прибавляют несколько капель 10%-ной НС1), добавляют воды до 100 мл, нагревают до кипения и нейтрализуют по метилроту 5-10%-ным раствором NH4OH до перехода розовой окраски в желтую (избегая избытка аммиака) или по бумаге конгорот до перехода фиолетовой окраски в красную. После этого приливают 20 мл буферной смеси. Кипятят 3 мин. с момента кипения, охлаждают до 20-21°, приливают 1 мл индикатора ферри-ферроцианида и титруют по каплям 0,05 н. уксуснокислым цинком до появления от 1 капли уксуснокислого цинка зеленой окраски, которая при стоянии переходит в синюю.
14. При определении Аl2О3 титр раствора трилона рекомендуется установить по металлическому Аl (высокой чистоты - 99,9% Аl). Металл алюминий бывает в брусочках или кружках. Для приготовления раствора АlСl3 надо чистым острым ножом приготовить небольшие стружки, растворить навеску в стакане сначала 10-20%-ным NaOH, прокипятить (закрыв стакан стеклом). Когда Аl перейдет в гидрат окиси алюминия, его растворяют в крепкой соляной кислоте, которую прибавляют каплями до полного растворения. Раствор переносят в колбу на 1 л и доливают до метки водой. Если в колбе остается небольшая муть, ее уничтожают несколькими каплями концентрированной соляной кислоты, а потом доливают до метки и перемешивают. Из этого раствора определяют из трех проб по 10 мл весовым путем Аl2О3 и устанавливают соотношение с трилоном. Расчет такой же.

Купферроновый метод определения железа и алюминия в вытяжке по Тамму. Этот метод дает возможность определить весовым способом железо и алюминий. Железо и титан, если последний есть в растворе, осаждаются купферроном в сильно кислой среде, причем алюминий остается в растворе. Если после выделения железа довести кислотность до рН 4,5, купферрон количественно выделяет в осадок алюминий в виде соединения, которое после прокаливания дает окись алюминия.
Купферрон плохо сохраняется в растворе. Даже при хранении в твердом виде его необходимо помещать в сосуд из желтого стекла с пакетиком из фильтровальной бумаги, содержащим несколько кристаллов карбоната аммония. Водный раствор готовят на холоде предельно концентрированным.
Осаждение железа и титана. При содержании в растворе только следов титана его можно не принимать во внимание. Раствор, содержащий железо, титан и алюминий, должен иметь объем 100 мл; к нему добавляют 20 мл крепкой соляной кислоты (20% к объему). Затем 5 мл насыщенного раствора купферрона, приготовленного перед определением, прибавляют по каплям, помешивая жидкость. Железный комплекс выделяется в виде охристого осадка. Конец этой операции можно определить по свертыванию осадка, наступающему после полного завершения осаждения. Если в этот момент добавить еще немного купферрона, появляется беловатая муть, что также служит указанием на полное осаждение железа и титана. Осадок фильтруют через обычную воронку и фильтр с белой обмоткой и промывают холодной 10%-ной соляной кислотой. Фильтрат должен быть совершенно прозрачным. По окончании промывания дают хорошо стечь жидкости и подсохнуть фильтру, затем его озоляют и прокаливают в фарфоровом тигле. Полученный после прокаливания Fe2О3 взвешивают и высчитывают в процентах на высушенную почву.
Осаждение алюминия купферроном после выделения железа. К фильтрату, объем которого должен быть около 200 мл, добавляют 5 г ацетата аммония, немного индикатора бром-фенолового синего, а затем аммиака до окраски индикатора в фиолетовый цвет. После этого прибавляют по каплям 5 мл свежеприготовленного купферрона, помешивая раствор. Алюминиевый комплекс появляется в виде белого творожистого очень объемистого осадка. Полученный осадок рекомендуют подогреть на водяной бане до 50-60° С, причем масса сжимается. Надо избегать перегрева на голом огне или газовой горелке, так как можно вызвать прилипание осадка к стеклу и затруднить его отделение. Осадок фильтруют, промывают холодной водой, затем сушат, прокаливают в фарфоровом тигле, взвешивают полученный осадок Аl2О3 и высчитывают процент его на высушенную почву. Определение железа и алюминия желательно сделать в один день.