Определение азота в почве по методу Тюрина
При определении общего азота в почве по методу Тюрина органическое вещество почвы окисляют смесью хромовой кислоты с серной. Азот органических соединений при этом переходит в аммонийную форму. Его определяют объемным методом после отгона NH3 из щелочной среды.
Ход анализа. В зависимости от предполагаемого содержания азота навеску 0,2—0,1 г воздушно-сухой почвы, взятой с точностью 0,001 г, помещают в плоскодонную или коническую колбу емкостью 250 мл. Туда же пипеткой или из бюретки приливают 2,5 мл 25%-ного раствора хромового ангидрида (или 10 %-ного раствора K2Cr2O7). Содержимое колбы перемешивают легким взбалтыванием. Цилиндром добавляют 5 мл концентрированной серной кислоты и снова осторожно взбалтывают. В горло колбы вставляют воронку диаметром около 4 см, которая служит воздушным холодильником. Колбу ставят на предварительно нагретую электрическую плитку с закрытой спиралью (можно также использовать песчаную баню с толстым слоем песка). Жидкость доводят до кипения, которое продолжают не менее 10 мин. до приобретения раствором интенсивно зеленой окраски. Кипение ведут умеренно, чтобы предотвратить преждевременное разложение CrO3 и сильное испарение жидкости. Во избежание толчков при падении капель конденсирующейся жидкости с воронки в раствор воронку помещают наклонно, чтобы конец ее касался стенки горла колбы. Это обеспечит плавное стекание жидкости по стенкам. Позеленение раствора в начале анализа указывает на недостаток хромового ангидрида. Анализ повторяют снова с меньшим количеством почвы или с большим объемом хромового раствора и соответствующим ему двойным количеством серной кислоты.
По окончании сжигания содержимому колбы дают охладиться, воронку обмывают с внутренней и наружной сторон водой, смывая ее в колбу, в которой проводилось сжигание, и приступают к отгону аммиака.
В оригинальном методе Тюрина отгон NH3 производят в упрощенном дистилляционном аппарате, без водяного холодильника (рис. 3). Прибор состоит из отгонной колбы 1 емкостью 250 мл; небольшого каплеуловителя 2 (в виде шарика диаметром 5—6 см); приемника 3, которым служит коническая колба емкостью в 50 мл; стеклянной трубки 4 с оттянутым концом и шариковым предохранителем, препятствующим перебрасыванию жидкости из приемника в отгонную колбу.
Перед началом отгона аммиака оттянутый конец трубки 4 опускают до дна приемника, содержащего 10—15 мл 0,02 н. раствора серной кислоты и 2—3 капли индикатора метилрота. В таком положении трубка остается до конца отгона. Для охлаждения дистиллята приемник помещают в сосуд с холодной водой. Колба, в которой проводили окисление почвы, обычно используется в качестве отгонной. Содержимое ее доводят водой примерно до 100 мл. Чтобы обеспечить равномерное кипение, в нее добавляют небольшое количество прокаленной пемзы (на кончике шпателя) и 2—3 зерна цинка. Осторожно, по стенкам, не перемешивая жидкость, в отгонную колбу приливают 20 мл 50 %-ного раствора NaOH (из расчета четырехкратного количества взятой для сжигания серной кислоты). Колбу присоединяют к прибору, жидкость осторожно перемешивают покачиванием колбы и нагревают, постепенно доводя до кипения. Для подогрева используют электрическую плитку или газовую горелку. Если в начале кипения жидкость в дистилляционной колбе сильно вспенивается (что может повлечь перебрасывание ее в приемник), нагрев уменьшают, но не прекращают во избежание засасывания раствора из приемника в отгонную колбу. Дистилляция аммиака обычно заканчивается через 15—20 мин., когда отгонится около половины объема. По окончании отгона конец отводной трубки вынимают из раствора, ополаскивают водой. Дистиллят выпаривают (не доводя до кипения) на одну треть и горячий титруют 0,02 н. раствором NaOH. Конец титрования устанавливают по переходу окраски от оранжево-розовой в бледно-желтую. По разности между количеством серной кислоты, взятой и оттитрованной щелочью, устанавливают количества ее, связавшиеся аммиаком, и на основании этого рассчитывают содержание N-NH3 в анализируемой пробе (1 мл 0,02 н. H2SO4 соответствует 0,28 мг N). Одновременно проводят холостое определение (для каждой партии не менее двух). Ход анализа и количество реактивов сохраняют те же, что и при анализе почв, только вместо почвы используют прокаленную пемзу (или прокаленную почву) в количестве 0,2 г. Результаты холостого определения вычитают из данных, полученных при анализе почвы. Содержание общего азота рассчитывают в процентах от веса почвы.
Отгон аммиака после сжигания почвы хромовой смесью можно проводить, используя обычные полумикродистилляционные аппараты. Для этого смесь после сжигания количественно с помощью воды переносят в отгонную колбу прибора, добавляют 20 мл 50%-ного раствора NaOH и отгоняют NH3 с соблюдением условий, принятых при определении общего азота методом Кьельдаля. Для поглощения аммиака применяют раствор борной кислоты.
Реактивы. 1. 25%-ный раствор хромового ангидрида (CrO3). Навеску 25 г хромового ангидрида растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе, доводят объем водой до 100 мл. Вместо хромового ангидрида можно использовать 10%-ный раствор K2Cr2O7, но это менее удобно. При окислении органического вещества двухромовокислым калием во время кипения жидкости могут происходить толчки, это затрудняет проведение анализа.
2. Серная кислота (уд. вес 1,83—1,84), х. ч.
3. 50%-ный раствор NaOH. Способ приготовления описан выше, только слитый сифоном с осадка концентрированный раствор едкого натра разводят водой не в 2,5 раза, а в 2.
4. Порошок пемзы. Куски пемзы растирают в фарфоровой ступке, пропускают через сито с отверстиями диаметром 1 мм и прокаливают в муфеле при красном калении в больших фарфоровых тиглях в течение 1—1,5 часа. Хранят в хорошо закрытой банке.
5. Метилрот. Растворяют 0,2 г метилрота в 60 мл этилового спирта и добавляют 40 мл дистиллированной воды.
6. 0,02 н. титрованный раствор NaOH.
7. 0,02 н. титрованный раствор H2SO4.
