Ход работы
1. Определение аммонийного азота
Аммонийный азот находится в почве в форме обменного катиона и в виде водорастворимых солей. Его извлекают обработкой почвы 1 н раствором КСlи определяют колориметрически или по методу Кьельдаля (микрометод). Колориметрическое определение основано на взаимодействииNH4+с реактивом Несслера, при котором образуется йодистый меркураммоний, окрашенный в желтый цвет:
NH4OH+ 2К2НgJ4+ 3KOH→NH2Нg2OJ+ 7KJ+ 3H2O
Для связывания ионов Са2+иMg2+, которые также переходят в раствор и мешают определению, к раствору прибавляют сегнетовую сольKNaС4H4O6·4Н2О.
Навеску свежей почвы, соответствующую 10-50 г сухой почвы, помещают в коническую колбу вместимостью 250-500 мл и заливают 10-кратным количеством 1 н раствора КСlс учетом воды, уже содержащейся в почве. Содержимое колбы взбалтывают 5 мин и оставляют на ночь. Длительное отстаивание можно заменить часовым взбалтыванием на ротаторе. Затем содержимое колбы фильтруют через складчатый фильтр, предварительно промытый раствором КСlдля очистки от аммиака, и если фильтрат прозрачен и бесцветен, приступают к колориметрическому определению аммонийного иона. Вначале проводят качественную пробу на содержаниеNH4+в вытяжке. В пробирку берут 5 мл фильтрата, прибавляют 2 капли сегнетовой соли и 2 капли реактива Несслера. Раствор должен окраситься в чисто-желтый цвет. Если окраска становится желто-бурой или выпадает осадок, вытяжку разбавляют и записывают разбавление, после чего повторяют качественную пробу. Подобрав нужную концентрацию вытяжки, берут от 5 до 40 мл ее в мерную колбу вместимостью 50 мл и разбавляют водой до 40 мл, после чего прибавляют 2 мл сегнетовой соли и хорошо перемешивают содержимое колбы. Одновременно готовят шкалу образцовых растворов, для чего в мерные колбы вместимостью 50 мл берут пипеткой 1, 5, 10, 15 и 20 мл образцового раствора, разбавляют водой до 40 мл и прибавляют 2 мл раствора сегнетовой соли, хорошо размешивая ее с образцовым раствором. Затем во все колбы прибавляют по 2 мл реактива Несслера, доводят содержимое колб до черты и снова тщательно перемешивают растворы. Через 2-3 мин колориметрируют испытуемый и образцовые растворы.
По калибровочной кривой находят концентрацию NH4+, соответствующую измеренному значению оптической плотности, и вычисляют содержание NH4+ в миллиграммах на 1 кг сухой почвы по формуле
,
где а – содержаниеNH4+в 50 мл, найденное по градуировочной кривой, мг;V – общее количество 1 М раствора КСl, взятое для приготовления вытяжки, мл;b – объем испытуемого раствора, взятый для определения, мл;с– навеска почвы, г; 1000 – коэффициент для пересчета на 1 кг почвы;К – коэффициент пересчета на сухую почву
2. Определение нитратов
При взаимодействии нитратов с дисульфофеноловой кислотой в щелочной среде образуются производные, окрашенные в желтый цвет. Вначале образуются тринитрофенолы
C6H3OH(HSO3)2+ 3HNO3→C6H3OH(NO2)3+ 2H2SO4+H2O
а после прибавления щелочи – нитропроизводные, окрашенные в желтый цвет:
C6H3OH(NO2)3 +КOH → C6H2(NO2)3·OК + H2O
Навеску свежей почвы, соответствующую 10-50 г сухой, помещают в коническую колбу 250-500 мл и заливают 5-кратным количеством дистиллированной воды с учетом воды, уже содержащейся в свежей почве. Содержимое колбы взбалтывают 3 мин и немедленно фильтруют через плотный складчатый фильтр, перенося на него хорошо взмученную суспензию почвы. Первые мутные порции фильтрата переносят снова на фильтр, и после окончания фильтрации немедленно приступают к определению. Определение нитратов возможно только из бесцветной и прозрачной вытяжки, не содержащей хлоридов и аммонийных солей. Если вытяжка окрашена или мутна, к ней прибавляют 5-10 мл 13 % раствора Al2(SO4)3·18H2О и дают отстояться образовавшемуся осадку. Для работы берут прозрачный раствор. Если вытяжка содержит хлориды, к ней прибавляют несколько капель 5 % раствораAg2SO4нагревают до кипения и отфильтровывают выпавший осадокAgCl. При наличии аммонийных солей к вытяжке прибавляют несколько капель 10 %-ного раствора К2SО4.
Из подготовленной тем или иным способом вытяжки берут для анализа пипеткой 50 мл и выпаривают досуха в фарфоровой чашке на водяной бане. Одновременно в других фарфоровых чашках выпаривают 10 и 20 мл образцового раствора КNO3(илиNaNO3). После выпаривания чашки охлаждают и в каждую прибавляют точно по 1 мл дисульфофеноловой кислоты. Сухой остаток водной вытяжки, содержащийся в чашках, тщательно растирают небольшими стеклянными палочками с дисульфофеноловой кислотой, следя за тем, чтобы смочить и обработать последней не только дно чашки, но и ее боковые стенки. Не вынимая палочек, чашки оставляют на 10 мин, после чего в каждую из них приливают около 15 мл дистиллированной воды и вновь хорошо перемешивают содержимое, а затем кислый раствор в чашках нейтрализуют 2 % раствором КОН илиNaOH, приливая последний по каплям до появления неисчезающей желтой окраски. Окрашенные растворы переносят в мерные колбы на 50 или 100 мл, ополаскивают несколько раз дистиллированной водой чашки и палочки, перенося эту воду в мерные колбы. Доводят объем растворов до черты, перемешивают и немедленно колориметрируют.
При работе на ФЭК по калибровочному графику находят концентрацию NО3–, соответствующую измеренному значению оптической плотности, и вычисляют содержаниеNО3–в миллиграммах на 1 кг сухой почвы.