Дурынина Е.П., Егоров В.С. Агрохимический анализ почв, растений, удобрений

Подождите немного. Документ загружается.

При определении обеспеченности почв калием н расчёте

калийных удобрений в качестве показателя широко

меняется

содержание обменного калия.

2.9. Определение обменного калия по Кирсанову.

Этот метод рекомендован как стандартный для

определения калия (и фосфора) в подзолистых, дерново-

подзолистых и серых лесных почвах. Метод основан на извлечении

калия и фосфора из почвы 0.2 н. раствором НО при соотношении

"почва:раствор"=1:5. Содержание переведённого в раствор калия

определяется на пламенном фотометре.

Приготовление вытяжки описано в разделе "Определение

фосфора"

(см.

стр. 25).

2.10. Определение обменного калия по Чирикову

Метод рекомендован как стандартный для определения

калия (и фосфора) в некарбонатных чернозёмах и серых лесных

почвах, основан на извлечении калия и фосфора из почвы 0.5 н.

раствором уксусной кислоты при соотношении "почва : раствор" =

25.

Переведённый в раствор калий определяется на пламенном

фотометре.

Приготовление вытяжки описано в разделе "Определение

подвижных форм фосфора" (см. стр. 26)

Извлечённый одним из описанных выше способов из

почвы калий, определяется на пламенном фотометре ПФМ-I или

^АРНО. Параллельно с определением содержания калия в

очвенных вытяжках строят калибровочный график. Его строят по

казаниям пламенного фотометра и концентрации К

О в

Разцовых растворах. По калибровочному графику находят

центрацию К

0 в испытуемых растворах и рассчитывают

Держание обменного калия в мг на

100

г почвы.

Hoj.

Расчёт

Содержание К

0, [мг/ЮОг почвы] =

аР10

° •

Гд

_ Н

Н.

Мг

0 по графику; Р - разведение испытуемого раствора;

на

вескапочвы,г.

Расчёт концентрации калия в испытуемом растворе можно

провести также по методу ограничивающих эталонов, используя

следующую формулу:

ах

~^(с

-с

)

где:

С( - меньшая концентрация образцового раствора; а

(

- показания

гальванометра пламенного фотометра для образцового раствора

меньшей концентрации; С

- большая концентрация образцового

раствора; а

- показания гальванометра пламенного фотометра для

образцового раствора большей концентрации; С

- концентрация

испытуемого раствора; а

- показание гальва-нометра для испытуемого

раствора.

Содержание К^О, \мг/100г почвы] = ^ ?" *

Если фильтрат окажется очень концентрированным по содержанию

калия (так называемое "зашкаливание прибора"), следует провести

разведение: для этого взять 1.5 - 10 мл фильтрата, в зависимости от

концентрации калия в растворе, в мерную колбу на 50 или 100 мл и

довести дистиллированной водой до метки. Хорошо перемешать и

провести определение на пламенном фотометре. Дополнительное

разведение учесть при расчете.

2.10.2. Приготовление калибровочной шкалы

Стандартный раствор: Навеску 0.7915 г дважды

перекристализованного

КС1

растворяют в 1 л раствора - вытеснителя,

можно в дистиллированной воде при отсутствии калия в реактивах. В

1 мл ст. раствора содержится 0.5 мг К/Э.

Рабочий раствор: 10 мл стандартного раствора помещают в

мерную колбу на 100 мл и доводят раствором вытеснителем или

дистиллированной водой до метки, перемешивают. Из рабочего

раствора готовят шкалу образцовых растворов в колбах на 50 или 100

мл в соответствии с таблицей.

Таблица

для приготовления калибровочной шкалы на KjO

~~ № колбы

кол-во

образцового

оаствора, мл

содержание К

0 в

холбе, мг

0.05

0.10

0.25

0.5

0.75

1.0

1.25

Среднее содержание элемента питания в почве соответствует

условиям, при которых при соблюдении определённых

агротехнических норм можно получить средне статистический урожай

зерновых культур в данном регионе.

Высокое содержание элемента - соответствует условиям, при

которых возможно возделывание высокотрсбоаательных пропашных

культур: картофеля, кукурузы, сахарной свеклы и т.д.

Очень высокое содержание элемента отвечает условиям,

которые складываются на почвах овощных севооборотов, на садовых

участках и питомниках.

Определение видов и форм минеральных удобрений

по качественным реакциям

Простые минеральные удобрения могут быть

кристаллическими (к ним относятся все азотные, кроме цианамида

кальция и все калийные) и аморфными (к ним относятся вес

фосфорные удобрения и известковые материалы).

Растворимость в воде: кристаллические удобрения заметно

растворимы либо полностью растворимы. Аморфные удобрения, как

правило, слабо растворимы или нерастворимы.

Гранулометрический состав: азотные удобрения

выпускаются в блестящих гранулах и покрыты слабой

легкорастворимой гидрофобной плёнкой, за исключением цианамида

кальция, сульфата- и хлорида аммония; калийные - в виде крупных

кристаллов белого или розового цвета (хлорид калия) или

мелкокристаллических порошков с серым оттенком - все остальные.

Простые фосфорные удобрения представлены матовыми |ранулами

серо-белого цвета различных оттенков и аморфными порошками,

известковые материалы - аморфные порошки различной тонины

помола, сложные и комплексные удобрения - матовыми гранулами

беловато-серовато-розового оттенка.

В состав кристаллических удобрений входят следующие

ионы, которые достаточно легко определяются качественными

реакциями: NH

\ K'.Ca, Na*. SOf, NOi, СГ.

Для открытия иона NH/ используют реакцию удобрения с

ЩЁЛОЧЬЮ, выделение в этой реакции аммиака при нагревании

устанавливается по запаху.

NaOH

Hfi

Присутствие иона NO/ устанавливается с помощью

дифениламина, который при взаимодействии с нитрат-ионом образует

в растворе соединения синего цвета.

Для открытия сульфат-иона используют реакцию с хлоридом

бария:

{NH

)

BaCl

->BaS0

l + 2 NHJ21

Выпадает белый кристаллический осадок. Образовавшийся

осадок растворяется под действием соляной и уксусной кислоты.

Присутствие Ccf, Na\ К' обнаруживают по окраске пламени:

кусочек удобрения помещают на раскалённую деревянную пластинку

и вносят в пламя горелки: калийные соли, особенно селитра,

вспыхивают

окрашивают пламя в фиолетовый цвет, натриевые соли -

в жёлто-оранжевый, кальциевые вспыхивают и сгорают, не окрашивая

пламени.

3.0.1.

Ход анализа

Работу начинают с визуальной оценки удобрения:

определяют цвет, запах, характер гранул или кристаллов. Затем 2 г

удобрения помещают в сухую чистую пробирку, добавляют 40 мл

дистиллированной воды, хорошо перемешивают, наблюдают за

растворимостью, возможно слабое нагревание.

Если удобрение растворилось полностью или больше

половины, раствор поров»гу разливают в четыре сухие пробирки для

проведения качественных реакций на содержание ионов.

В первую пробирку добавляют щёлочь, во вторую - хлорид

бария, в третью - азотнокислое серебро, в четвёртую - дифениламин.

Реакция со щелочью даёт возможность установить присутствие в

удобрении иона NH

' по запаху. Добавление хлорида бария -

присутствие сульфат-иона SOf~, образуется кристаллический осадок

сульфата бария. Реакция с азотнокислым серебром в третьей пробирке

позволяет определить присутствие ионов СГ и

POJ,

хлорид серебра

выпадает в виде белого творожистого осадка, а фосфат-ион

окрашивает раствор в жёлтый цвет. Реакцию в четвёртой пробирке

проводят следующим образом: смачивают этим раствором

поверхность белой фарфоровой чашечки и прикапывают в чашечку

-2

капли дифениламина. Синее окрашивание указывает на присутствие

нитрат-иона в пробирке, такие удобрения относят к селитрам.

Реакция удобрений на раскалённом угле позволяет

разделить такие удобрения, как

NH4NO3,

COfNIIj)^ NaNOs, KN0

- т.е.

селитры и мочевину. Удобрения, которые дают окрашивание с

дифениламином, в сухом виде помещают на кусочек раскалённого

угля, при этом селитры вспыхивают и окрашивают пламя: калийная в

фиолетовый цвет, а натриевая в жёлто-оранжевый, кальциевая - пламя

не окрашивает, поэтому для идентификации, к водному раствору этого

удобрения добавляют раствор щёлочи, выпадает аморфный осадок

Са(ОИ)

Аммиачная селитра на раскалённом угле плавится с

выделением белого дыма и запаха аммиака.

Мочевина -

CO(NHz)2

хорошо растворяется в воде, однако, с

перечисленными реактивами никаких характерных реакций не даёт.

Порошок удобрения на раскалённом угле дымит и выделяет аммиак.

6. Цианамид кальция

CaCN

определяют по цвету, запаху и

реакции с кислотой. Это тонкоразмолотый тёмно-серый порошок,

имеет слабый запах нефтепродуктов, практически нерастворим в воде.

В пробирку насыпают сухой порошок * 1 г, добавляют соляной

кислоты, наблюдают вскипание с образованием чёрной

копотеобразной пены. В другую пробирку насыпают примерно

столько же удобрения, добавляют 20 мл дистиллированной воды,

тщательно взбалтывают, после отстоя определяют реакцию

надосадочной жидкости по лакмусу, цианамид кальция имеет

щелочную реакцию, наблюдаем синее окрашивание.

Калийные удобрения, исключая калийную селитру, не

сгорают и не плавятся на раскалённом угле, а также не дают запаха

аммиака. Для них характерно наличие крупных кристаллов или

мелкокристаллической смеси. В настоящее время выпускают и

применяют следующие виды: хлорид калия - KG, сернокислый калий -

K1SO4, калийную соль-смесь [(mKCl • nNaCl) +KCI], калимаг незию

(KtSOrMgSOJ, каинит - смесь (KClMgSOj- ЗПО3) и хлоркалий -

электролит. Эти удобрения различаются по внешнему виду и реакциям

на сопутствующий анион.

8. Калийные удобрения растворяются в воде, как описано в

пункте I. Калийная соль и каинит дают мутные непрозрачные

растворы из-за присутствия промышленных примесей, остальные

удобрения дают прозрачные растворы.

9. Калийную соль и каинит различают по ряду химических

реакций: каинит дает в растворе три реакции с образованием осадков -

это реакции с азотнокислым серебром, с хлоридом бария и щёлочью

(NaOff),

где выпадает осадок гидроокиси магния; калийная соль даёт

реакцию только с азотнокислым серебром, кроме того, натрий,

который входит в состав удобрения, окрашивает пламя горелки в

жёлто-оранжевый цвет.

10.

Прозрачные растворы даёт хлористый калий, сульфат

калия, калимагнезия. Реакция с хлоридом бария позволяет выявить и

распознать два последних удобрения по наличию мелкого

кристаллического осадка сульфата бария. Калимагнезию легко

отличить от сульфата калия, прибавив в пробирку с раствором

удобрения щёлочь, при наличии магния в растворе образуется осадок -

гидроокись магния.

Определение аморфных простых удобрении.

Фосфорные удобрения и известковые материалы

представляют матовые гранулы или смеси неупорядоченного

гранулометрического состава цвет от тёмно-серого до белого, все

суперфосфаты, одинарной, двойной н тройной - удобрения

гранулированные.

11.1 г удобрений помещают на часовое стекло или в пробирку

приливают 2-3 капли 10%-ной соляной кислоты, наблюдается

вскипание всех известковых материалов, томасшлака и фосфатшлаха.

Суперфосфат, преципитат, фосфоритная мука не вскипают. Томасшлак

и фосфатшлак отличаются от всех известковых материалов по цвету,

они имеют тёмно-серый цвет и больший удельный вес. В отличие от

других фосфорных удобрений, они имеют щелочную реакцию,

поэтому при взаимодействии с водой надосадочная жидкость

окрашивается соответствующим индикаторами.

12.

Определение фосфат-иона проводят так: 1 г удобрения

(если они гранулированные, предварительно растирают в ступке)

помещают в пробирку, приливают 30 мл воды, встряхивают,

отстаивают, сливают надосадочную жидкость в другую пробирку и

добавляют 2-3 капли азотнокислого серебра. В присутствии фосфат-

иона появляется желтая окраска. В другой порции фильтрата проводят

реакцию с хлоридом бария, появление белого осадка свидетельствует о

присутствии сульфат-иона, который находится в виде гипса в простом

суперфосфате.

13.

Фосфоритная мука- тонкий, землисто-коричневый

порошок, водная вытяжка не даёт характерных реакций, удобрение

растворимо только в смеси концентрированных кислот: серной и

азотной.

Определение сложных и комплексных удобрений:

Отечественная промышленность выпускает эти удобрения в

виде матовых, серовато-белых или розовато-серых гранул. Их

получают при разложении фосфоритного сырья азотной или при

нейтрализации фосфорной и азотной кислот аммиаком. Получают

нитрофоску, нитроаммофоску, нитрофос, нитроаммофос, аммофос и

полное минеральное удобрение (NPK-удобрение) для защищенного

фунта.

Катионы и анионы в составе удобрений

Вид

удобрения

нитрофоска

нитрофос

аммофос

нитроаммо-

фоска

К*

Со

NH/

NO;

SO/

IhPO;

Гранулированные удобрения растирают в фарфоровой ступке,

1 г удобрения помещают в пробирку, приливают 60 мл воды,

осторожно нагревают и перемешивают, достигая возможно полного

растворения осадка, отстаивают, надосадочную жидкость разливают

примерно поровну в шесть пробирок, проводят качественные реакции

на соответствующие ионы, также как при анализе простых удобрений.

3.1.

Определение в удобрениях содержания аммиачного азота

методом открытого кипячения

Определение основано на том, что при кипячении раствора

удобрения, содержащего азот в аммонийной форме, с раствором

щелочи образующийся аммиак улетучивается. Его количество

эквивалентно количеству щёлочи вступившей в реакцию.

(NHJ

SO4

+ 2NaOH = Na^SOj + 2NH

t+ 2H

NH£l + NaOH = NaCl

М//Г + tf

Избыток ЩЁЛОЧИ, не вступившей в реакцию, оттитровывают

кислотой соответствующей нормальности. В работе используются

растворы кислоты и щёлочи точно установленной нормальности.

3.1.1.

Ход анализа

Растереть в фарфоровой ступке 30-40 г аммиачного

удобрения.

Взять на технических весах навеску 10 г(в двукратной

повторности), перенести в химический стакан объёмом 150-200 мл,

растворить в дистиллированной воде, размешивая стеклянной

палочкой.

Отфильтровать раствор в мерную колбу ёмкостью 200 мл

через воронку диаметром 8-10 см с бумажным обычным фильтром,

довести водой до метки, закрыть и взболтать.

Взять пипеткой 25 мл фильтрата в колбу коническую

объёмом 100 мл, прилить к нему из бюретки 50 мл 0.5 н. раствора

щёлочи.

Перемешать раствор, закрыть маленькой воронкой

(диаметром 2-2.5 см), кипятить на электроплитке или горелке,

упаривая раствор до 1/3 первоначального объёма под тягой.

6. Раствор охладить до комнатной температуры, стенки

воронки и колбы омыть холодной дистиллированной водой из

промывалки.

Оттитровать избыток щелочи 0.5 н. раствором H^SO^ из

бюретки прибавив 2-3 капли фенолфталеина, до перехода малиновой

окраски к бесцветной.

3.1.2.

Расчёт

Содержание N [%1 -

(*•*•.-6-H.J

• 0.014 - Р • 100,

где:

а - количество щёлочи, прилитое к раствору удобрения, мл; не-

нормальность щёлочи; Ь ~ количество серной кислоты пошедшей на

титрование, мл; н.„- нормальность серной кислоты; Р - разведение

200/25=8;

0 014 - мг-экв азота; Н - навеска удобрения, г;

3.1.3. Форма записи

Удобре-

ние

Навес-

ка,

н.

щёлочи

мл

щёлочи

н.

кислоты

мл

кислоты

азота

3.1.4.

Реактивы

0.5 н. раствор щелочи {КОН или NaOH) готовят из

фиксанала или 28.06 г NaOH растворяют в дистиллированной воде и

доводят объём до ] литра.

0.5 н. раствор серной кислоты готовят из фиксанала или 14

мл конц. H1SO4 прилить к 200-300 мл дистиллированной воды и

довести объём до

литра.

Фенолфталеин.

%-ный раствор фенолфталеина в этиловом

спирте, ректификате.

Нормальность растворов в данном анализе устанавлива-ется с

точностью

0.0001

н.

3.2. Определение в удобрениях аммиачного азота

формалиновым методом

Определение основано на количественном связывании

аммиака с помощью формалина в органическое соединение

гексаметилентетрамин (CH^^i

Аммиачные удобрения в нейтральной среде при

взаимодействии с формалином (водным раствором формальдегида -

НСОН) образуют минеральную кислоту в количестве, эквивалентном

количеству аммиачного азота в анализируемой навеске удобрения.

Например:

4NH/JI

6НСОН = (CHJtNj

бНгО + 4НС1

2(NHJ

+6HCOH = (CHJtNj + 2 Н£0

+ бНзО

4NH4NO

+ 6НСОН = (CHJeNt + 4HNO

}

+ 6Н

По количеству образовавшейся кислоты, которая учитывается

титрованием щёлочью (NaOH или КОН) определяется процент азота в

удобрении.

3.2.1.

Ход анализа

Растереть в фарфоровой ступке 30-40 г исследуемого

удобрения.

На технических весах взять навеску 10 г, перенести в стакан

ёмкостью 150-200 мл и растворить в небольшом количестве (50-100

мл) дистиллированной воды.

Отфильтровать раствор через воронку диаметром 8-10 см с

обычным бумажным фильтром в мерную колбу объёмом 250 мл,

довести водой до метки, закрыть пробкой, взболтать.

Взять пипеткой 10 мл фильтрата в химический стакан на

100-150 мл, прибавить 2-3 капли индикатора метилоранж. Если

появится розовая окраска, указывающая на кислую реакцию раствора,

следует нейтрализовать кислотность, прибавляя по каплям 0.1 н.

раствор щёлочи до появления жёлтой окраски.

В другой химический стакан объёмом 100-150 мл прилить

цилиндром 10 мл 20 %-го раствора формалина. Так же, как и в

испытуемом растворе, проверить реакцию реактива и, если нужно,

нейтрализовать кислотность 0.1 н. раствором щёлочи до жёлтой

окраски.

6. Влить раствор формалина в стакан с испытуемым раствором

и перемешать. Реакция протекает моментально, от образовавшейся

кислоты окраска раствора от жёлтой переходит в розовую.

Прибавить к раствору 2-3 капли фенолфталеина и титровать

0.5 н. раствором щёлочи до второго изменения окраски - от жёлтой

(после розовой) к малиновой.

Примечание. Внимательно следить за изменением окраски, так

как от присутствия индикаторов (метилоранжа, фенолфталеина) цвет

раствора при титровании изменяется дважды: 1- из розового в жёлтый

при рН-6.2 по метилоранжу; 2- из желтого в малиновый при рН-8.2 по

фенолфталеину.