Учебные пособия для высших сельскохозяйственных учебных заведений



Дата23.10.2018
өлшемі97.07 Kb.
#91234
түріУчебные пособия
УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ ВЫСШИХ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

_______________________________________________________

Л. Н. АЛЕКСАНДРОВА, О. А. НАЙДЕНОВА

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ

ЗАНЯТИЯ ПО ПОЧВОВЕДЕНИЮ

Издание 3-е, переработанное и дополненное

Допущено Главным управлением

высшего и среднего сельскохозяйственного

образования Министерства сельского

хозяйства СССР в качестве учебного пособия

для студентов агрономических факультетов

сельскохозяйственных вузов

ЛЕНИНГРАД «КОЛОС»

ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ • 1976



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБМЕННЫХ КАТИОНОВ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ КОМПЛЕКСОМЕТРИЧЕСКИМ

(ТРИЛОНОМЕТРИЧЕСКИМ) МЕТОДОМ

Принцип метода. Обменные катионы количественно вытесняют 1 н. раствором NaCl.

Количественное определение вытесненных катионов комплексометрическим методом основано на способности некоторых органических соединений — комплексо- нов — образовывать растворимые в воде соединения с катионами двух- и трехвалентных металлов. Прочность образующихся комплексов зависит от рН раствора и природы катиона. В практике аналитических работ обычно используют два вида комплексонов. Одни из них образуют с катионами Са2+, Mg2+, Cu2+, Fe3+ непрочные растворимые окрашенные соединения, цвет которых заметно отличается от цвета исходных растворов. Такие комплексоны применяют в качестве индикаторов. Другие комплексоны образуют с указанными катионами более прочные, но бесцветные растворимые соединения. Среди этой группы комплексонов наибольшее распространение имеет трилон Б — двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты:



62e9b404

Механизм определения количества обменных катионов Са2+ и Mg2+ с помощью трилона Б можно представить следующим образом.

После введения в раствор, содержащий обменные катионы Са2+ и Mg2+, комплексона-индикатора образуются окрашенные соединения Са-инд.+М§-инд. Титруя этот раствор трилоном Б, разрушают окрашенные соединения, вместо них образуются другие, более устойчивые, но бесцветные соединения Са-трилон B+Mg-трилон Б. Эту реакцию схематично можно представить так: индикатор-катион+трилон Б—трилон Б-катион + индикатор.

По количеству израсходованного трилона Б вычисляют суммарное содержание Са и Mg. Индикатором при определении суммы Са и Mg служит хромоген черный C20H13O7N3S, который при образовании комплекса с Са и Mg окрашивает раствор при рН 10 в винно-красный цвет, а после того как трилон Б свяжет все катионы в новый комплекс, раствор приобретает синий или голубовато-синий цвет.

Для определения количества кальция берут другой индикатор — мурексид (аммонийную соль пурпуровой кислоты — С8Н8N6ОбН2О), дающий только с катионом Са2+ комплекс, окрашенный при рН 12 в ярко-розовый цвет. При титровании трилоном Б этот окрашенный комплекс разрушается и раствор окрашивается в фиолетовый цвет.

Перед прибавлением металл-индикатора необходимо проверять реакцию, так как комплексообразование идет при строго определенной реакции среды. Поэтому, если необходимо, следует добавить новую порцию соответствующих щелочных растворов для доведения испытуемого раствора до нужного значения рН. Если после прибавления металл-индикатора нет правильной окраски, следовательно, комплексообразованию мешают посторонние ионы. Чаще всего это связано с повышенным содержанием ионов меди, железа, марганца или аммония.

В этом случае определение следует повторить, добавляя двойное, тройное и т. д. количество Na2S (для связывания ионов меди). Если и в этом случае после добавления металл-индикатора не получается необходимое окрашивание, надо удалить полутораокиси аммиачным методом (устранить вредное действие избытка ионов железа), а затем вести определение Са и Mg. Если при комплексообразовании возникает серая окраска, необходимо устранить избыток ионов марганца добавлением двойного, тройного и т. д. количества гидроксиламина. При повышенном содержании ионов аммония при титровании трилоном Б окраска не меняется. В этом случае перед титрованием раствор надо кипятить до удаления ионов аммония.

Если при титровании трилоном Б конец титрования трудно улавливается, это говорит о высокой концентрации Са и Mg. В этом случае определение надо повторить, разбавив раствор в 2—4 раза дистиллированной водой (количество раствора трилона Б не должно превышать 10 мл).



Вытеснение Са2+ и Мg2+ в раствор. Прежде всего делают пробу на карбонаты щелочноземельных оснований. Для этого небольшое количество почвы (около 1 г) помещают на часовое стекло или в фарфоровую чашечку, смачивают несколькими каплями дистиллированной воды и прибавляют 1—2 мл 10%-ного раствора НС1. Если почва не вскипает, карбонатов нет.

Для качественной пробы на наличие в почве легкорастворимых солей и гипса небольшое количество почвы (около 1 г) обрабатывают примерно пятикратным количеством воды (а для пробы на гипс 1%-ным раствором НС1), фильтруют и в фильтрате производят качественные пробы на С1- (с AgN03), на Sol _2_ (с ВаС12) и на Са2+ с [NH4]2C204.



4

Если почва не содержит карбонатов щелочноземельных оснований, гипса и легкорастворимых солей, приступают к определению обменных катионов Са2+ и Mg2+. Берут на аналитических весах навеску воздушно-сухой почвы от 2 до 20 г, просеянной через сито с отверстиями 1 мм, и вытесняют обменные катионы Са2+ и Mg2+ 1 н. раствором NaCl методом декантации. Полноту вытеснения Са2+ и Mg2+ устанавливают по хромогену черному. В пробирку собирают 2—3 мл фильтрата и добавляют 3 капли хромогена черного. Отсутствие винно-красной окраски указывает на полное вытеснение обменных катионов Са2+ и Mg2+. Появление этой окраски свидетельствует о том, что Са2+ и Mg2+ вытеснены не полностью. В этом случае продолжают промывание почвы 1 н. раствором NaCl до отрицательной реакции на Са2+ и Mg2+. Когда все обменные катионы Са2+ и Mg2+ из почвы вытеснены, фильтрат, содержащий эти катионы в виде хлористых солей, переносят в мерную колбу вместимостью 200—500 мл, доводят дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают и приступают к количественному определению обменных катионов ком- плексометрическим методом. Сначала определяют сумму Са2+ и Mg2+, затем — количество Са2+. Количество Mg2"1'- вычисляют по разности.



Определение суммы Са2+ и Mg2+. Берут из фильтрата пипеткой 50 мл в коническую колбу вместимостью 250 мл. Нагревают до появления паров (до 70—80° С), прибавляют 2 мл раствора сульфида*натрия для связывания ионов меди, мешающих определению, и 5 капель гидроксиламина для устранения вредного влияния ионов марганца. Затем прибавляют 5 мл хлоридно-амми- ачного буферного раствора для подщелачивания до рН 10 и 12—-15 капель комплексона индикатора — хромогена черного. При этом раствор окрашивается в вин- но-красный цвет за счет образующихся комплексов Са-инд. и Mg-инд. - Раствор титруют трилоном Б до перехода окраски из винно-красной в сине-голубую или синюю. Следует иметь в виду, что комплексообразова- ние при титровании трилоном Б происходит не мгновенно, поэтому при приближении титрования к концу (фиолетовая окраска) следует титровать медленно, прибавляя раствор трилона Б по каплям и тщательно перемешивая пробу после каждого прибавления его. Содержание Са и Mg в титруемом растворе не должно превышать О 5 м-экв., т. е. на титрование не должно затрачиваться более 10 мл 0,05 н. или 5 мл 0,1 н. раствора трилона Б. Требуемое содержание Са и Mg в растворе можно регулировать уменьшением объема раствора, подлежащего титрованию (от 100 до 5 мл), и изменением концентрации раствора трилона Б от 0,01 до 0,1 н.

Количество обменных катионов Са2+ и Mg2+ вычисляют в миллиэквивалентах по формуле



х = анЬк . 100 К,

с
где а — количество раствора трилона Б, затраченное на титрование, мл;

н — нормальность раствора трилона Б;

b — коэффициент для перевода взятого для анализа раствора на весь объем (если взято 50 мл из 250, b = 5);



k — поправочный коэффициент к нормальности раствора трилона Б;

100 — коэффициент для пересчета на 100 г почвы;

К — коэффициент для пересчета на сухую почву;

с — навеска почвы, г.
Определение обменного Са. Берут пипеткой 50 мл фильтрата в коническую колбу вместимостью 250 мл, приливают 2 мл раствора сульфида натрия и 5 капель гидроксиламина. Затем добавляют 2 мл 10%-ного раствора NaOH или КОН для подщелачивания раствора до рН 12 и 50—60 мг сухого порошка комплексона индикатора мурексида. Образуется розовая (или пурпурно-красная) соль катиона кальция с мурексидом. Раствор немедленно титруют трилоном Б до перехода окраски в фиолетовую. К концу титрования необходимо прибавлять раствор трилона Б по каплям, тщательно перемешивая каждый раз. После достижения конца титрования дальнейшее прибавление раствора трилона Б не изменяет окраски раствора. Поэтому для лучшего определения конца титрования следует применять в качестве «свидетеля» слегка перетитрованную пробу. Количество обменного кальция вычисляют по формуле, приведенной для суммы катионов кальция и магния.

Реактивы. 1. Дистиллированная вода, проверенная на содержание кальция, магния и меди (бидистиллят или катионирован- ная вода). Для проверки на Са2+ и Mg2+ к 100 мл дистиллированной воды приливают 5 мл хлоридно-аммиачного буфера, добавляют хромоген черный и перемешивают. При отсутствии ионов кальция и магния вода окрашивается в синий цвет. В случае красно-фиолетовой окраски титруют 0,01 н. трилоном Б. Расход трило- на на титрование не должен превышать двух капель. Для проверки на Са2+ берут 10 мл дистиллированной воды, прибавляют 1 мл 0,1%-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия C5H10NS2.3H20, перемешивают. Золотисто-желтый или желтоватый цвет показывает присутствие меди.

2. Титрованный раствор трилона Б C10H1408N2Na2.2H20. Берут необходимое количество трилона Б. При нормальности раствора 1 н. в 1 л содержится трилона Б 186,12 г, ири 0,1 н. — 18,61 г, при 0,01 н.— 1,86 г. Растворяют в дистиллированной воде и доводят до определенного объема. Точную нормальность раствора устанавливают по 0,01 н. раствору соли магния. Для этого берут 1,23 г MgS04 или 1,02 г MgCl2.6H20 и растворяют в 1 л воды. Для установления нормальности трилона Б берут 100 мл 0,01 н. раствора соли магния, добавляют 5 мл аммиачного буфера и 5—7 капель индикатора хромогена черного и медленно титруют 0,1 н. раствором трилона Б до перехода винно-красной окраски в сине-голубую. Для установления нормальности 0,05 н. раствора трилона Б берут 50 мл 0,01 н. раствора магниевой соли и разбавляют водой до 100 мл, для установления нормальности 0,01 н. раствора трилона Б берут 50 мл 0,002 н. раствора соли магния и разбавляют равным количеством воды.

3. 1%-ный водный раствор сульфида натрия Na2S.9H20. Раствор может храниться не более пяти дней.

4. 1%-ный раствор солянокислого гидроксиламина NH2OH.HCl.

5. Хлоридно-аммиачный буфер. Берут 20 г химически чистого NH4C1, растворяют в 100 мл дистиллированной воды, приливают 100 мл 25%-ного раствора NH4OH, разбавляют дистиллированной водой до 1 л и тщательно перемешивают. Хранят в темной склянке с притертой пробкой (аммиак должен быть свободен от карбонатов).

6. Раствор хромогена черного С20Н13О7И3S. Берут 0,2 г хромогена черного, растворяют в 100 мл хлоридно-аммиачного буфера и разбавляют до 100 мл этиловым спиртом (можно употреблять метиловый спирт с добавлением в него небольшого количества гидроксиламина). Раствор при потере аммиака становится лиловым, прибавление аммиака восстанавливает его окраску и свойства. Раствор хранят в темной склянке с притертой пробкой.

7. 10%-ный раствор NaOH или КОН.



8. Мурексид C8H8N606.H20. Обычно пользуются сухой смесью индикатора с NaCl в пропорции 1 часть мурексида и 100 частей NaCl. Мурексид разлагается при действии паров воды, поэтому его хранят в темной банке с притертой пробкой.


Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2023
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет