Определение серы по Айдиняну
Валовое содержание серы
Метод основан на окислении S-содержащего вещества при нагревании с бертолетовой солью. Выделяющийся при разложении KClO3 кислород (2КСlO3 = 2КС1 + 3O2) окисляет серу и переводит ее в сульфатную форму.
Прибор для определения (рис. 3) состоит из двух пробирок длиной в 18 см и диаметром в 2,5 см каждая; в пробирку 1 (из кварцевого стекла) помещают навеску для сжигания, пробирка 2 (из обычного стекла) выполняет роль «приемника».
Средние пробы исследуемых образцов должны быть предварительно очищены от корешков, пропущены через сито с отверстиями в 1 мм и растерты в агатовой ступке. Если образец растерт недостаточно тонко, реакция будет протекать неравномерно и может не произойти полного окисления.
Навески почв, содержащих 4—5% гумуса, должны быть не более 1—1,5 г; навески почв из нижних слабогумусных горизонтов — от 2 до 3 г. Для спокойного течения реакции сжигания к почве, содержащей более 4—5% гумуса, добавляют 8 г промытого (1%-ной HCl и дистиллированной водой) и прокаленного кварцевого песка. (Навески растений и органических соединений берут не более 0,3 г с добавлением около 8 г песка, а навески сульфидных минералов — в пределах 0,025—0,050 г без добавления песка).
В пробирку для сжигания помещают навеску почвы, 2 г KClO3, в случае необходимости добавляют песок и все тщательно перемешивают. Пробирка-приемник на три четверти заполняется дистиллированной водой с добавлением 1—2 капель H2O2. Затем на пламени газовой горелки сжигают смесь. Нагревание начинают с конца пробирки, постепенно передвигая горелку к ее середине. Если реакция пойдет очень бурно, то горелку на короткое время следует отодвинуть. Может случиться, что внутренние стенки пробирки почернеют (что происходит довольно часто). Тогда перед концом сжигания пробирку поворачивают так, чтобы над пламенем пришлась та ее часть, где имеется чернота, т. е. несгоревшее вещество.
После того, как в пробирке для сжигания прекратятся вспышки, а в пробирке-приемнике выделение пузырьков, сжигание считают законченным. Процесс окисления серы происходит очень быстро, примерно в течение 10 мин.
В остывшую пробирку прибавляют 2—3 капли концентрированной HCl. Содержимое обеих пробирок соединяют вместе и фильтруют через плотный фильтр, перенося постепенно сухой остаток и песок на фильтр горячей водой. Остаток на фильтре промывают 0,1 н. раствором KCl для того, чтобы мелкодисперсные частицы почвы не прошли в фильтрат. Установлено, что после намывания 200—250 мл фильтрата ионы SO4в2- полностью отмываются.
Если сжигание растительного образца не удается провести полностью, что видно по отдельным несгоревшим частицам, то содержимое обеих пробирок переносят в фарфоровую чашку (диаметром 9—10 см), прибавляют 0,2 г KClO3, несколько капель HCl и выпаривают на водяной бане. Такую обработку следует произвести 2—3 раза. Вместо KClO3 и НСl можно использовать перекись водорода. Обработку также производят 2—3 раза 2—3 мл 30%-ной H2O2. После этого проводят фильтрование вышеуказанным способом.
Фильтрат выпаривают примерно до 100 мл, подкисляют несколькими каплями HCl и доводят до кипения на плитке. В кипящую жидкость приливают по частям 4—10 мл 10%-ного раствора BaCl2. Раствор с осадком оставляют в теплом месте не менее чем на 4 часа, после этого фильтруют через плотный фильтр с синей лентой. В конце фильтрования необходимо проверить, полностью ли отмыт осадок от иона хлора. Сжигание осадка производят в муфеле при температуре 450—500° С. Вес осадка BaSO4 умножают на коэффициенты 0,1373, 0,3430 и 0,4115 и получают соответственно вес S, SO3 и SO4 в данной навеске.
Органическая и минеральная сера
При раздельном учете органической и минеральной серы в почвах поступают следующим образом.
Навеску воздушно-сухой почвы в количестве от 3 до 5 г помещают в стаканчик, доливают 0,2 н. HCl и фильтруют декантацией через воронку со взвешенным фильтром (синяя лента). Почву обрабатывают HCl до исчезновения реакции на SO4в2-. Таким способом из почвы удаляется минеральная форма серы. Остаток почвы вместе с фильтром высушивают при 45—50° С в течение 1,5—2 час. По охлаждении в эксикаторе остаток почвы взвешивают, после чего тщательно растирают и перемешивают. Из остатка почвы берут среднюю пробу 1—1,5 г и в ней определяют серу, связанную с органическим веществом, как описано выше при определении валового содержания серы в почве. Минеральную серу вычисляют по разности между валовым количеством серы и количеством серы, связанным с органическим веществом. Указанный способ пригоден также для почв, содержащих серу в форме гипса.
