Работа 4.7
Определение нитратов в почве фотометрическим методом
Оборудование и реактивы: фотоэлектроколориметр, весы, колбы на 200 мл, воронки, водяная баня, фильтры, мерные колбы объемом 100 мл, фарфоровые чашки, пипетки, стеклянные палочки, дисульфофеноловая кислота (прил. 9.2.), 20%-й раствор NaOH, образцовый раствор KNO3 на нитратный азот с содержанием 0,1 мг N нитратов в 1 мл (прил. 10.3), 0,05 и 10%-й растворы K2SO4. Для раствора сульфата серебра (Ag2SO4) берут его навеску 4,4 г, растворяют в 1 л дистиллированной воды 1мл этого раствора эквивалентен 1 мг хлор-иона).
Ход определения. Калибровочный график. 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 мл стандартного раствора KNO3, содержащего по 0,1 мг азота нитратов, выпаривают в фарфоровых чашках досуха и продолжают работу как при анализе пробы. Получают шкалу растворов с содержанием 0,02; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 мг азота нитратов. Можно выпарить 5, 10, 15, 20, 25 мл эталонного раствора, содержащего по 0,01 или по 0,002 мг азота в 1мл.
Фотометрируют и строят калибровочный график в координатах «оптическая плотность содержание азота нитратов, мг».
Ход анализа. 10-20 г свежей почвы помещают в колбу. При малом содержании нитратов навеску приходится увеличивать до 50 г.
Нитраты извлекают из почвы безаммиачной дистиллированной водой или 0,05%-м раствором K2SO4 при соотношении почвы к раствору 1:5, т.е. доливают пятикратный объем воды и 3 мин взбалтывают.
Фильтр промывают безаммиачной горячей водой до исчезновения окрашивания промывных вод под действием реактива Несслера.
Вытяжку фильтруют. Первые порции (5-10 мл) фильтрата отбрасывают. Мутный раствор несколько раз перефильтровывают через тот же фильтр. Если раствор оставляют до следующего дня, то в раствор добавляют две капли толуола.
К отфильтрованным вытяжкам из засоленных хлоридами почв добавляют сульфат серебра (Ag2SO4). Осадок еще раз отфильтровывают через новый фильтр. Для связывания NH4+ добавляют несколько капель 10%-го раствора серно-кислого натрия или калия.
В зависимости от содержания нитратов в растворе берут от 5 до 50 мл вытяжки, помещают в фарфоровую чашечку и выпаривают на водяной бане. После выпаривания растворов чашки охлаждают и оставляют до следующего дня.
В чашки с сухим остатком осторожно дозатором добавляют по 1 мл дисульфофеноловой кислоты. В каждой чашке индивидуальной стеклянной палочкой растирают осадок, стараясь смыть его с края чашки, особенно эталонные растворы. После растирания раствор оставляют на 10 мин, затем в каждую чашку наливают по 15 мл дистиллированной воды.
Нейтрализуют кислый раствор 20%-м раствором NaOH или KOH до желтой окраски. Если красная лакмусовая бумажка посиненеет, прибавляют еще одну каплю щелочи, так как избыток щелочи не мешает определению содержания нитратов.
В зависимости от содержания нитратов для последующего анализа берут колбы либо на 50, либо на 100 мл.
Окрашенные в желтый цвет растворы переносят из чашек в мерные колбы на 50 или 100 мл. Образцовые растворы переносят в колбы на 50 мл.
Чашку и палочку ополаскивают несколько раз дистиллированной водой и каждый раз сливают в ту же колбу. Раствор в колбе доводят дистиллированной водой до метки, закрывают пробкой и перемешивают.
Фотоколориметрирование проводят сразу, так как почвенные вытяжки быстро изменяют окраску. Если интенсивность окраски анализируемого раствора велика, берут определенную часть его и разбавляют. В этом случае результаты определения вычисляют с учетом разбавления.
При фотоколориметрировании пользуются синим светофильтром при длине волны 480 нм и кюветой с толщиной 2 см. Контролем служит дистиллированная вода с добавлением всех реактивов.
Содержание нитратного азота в почве вычисляют в миллиграммах на 100 г сухой почвы по формуле
где а - содержание азота нитратного по графику, мг;
р - разведение 100/50;
К - коэффициент влажности почвы;
Н - навеска почвы, г.