Метод Tруога - Мейера
Метод основан на определении ортофосфата по восстановленной в голубой цвет фосфорномолибденовой кислоте.
Условия анализа кислотность 0,4 н. H2SO4; отношение кислоты к MoO3 равно 21; восстановитель сильный — SnCl2*2Н2O. Время фотометрирования окрашенных растворов не ранее 5—7 мин. от развития окраски и в течение 15—20 мин. Чувствительность 0,002—0,003 и не более 0,04 мг P2O6 на 50 мл. Точность ±5%.
Избирательность анализа: Fe3+ мешает определению при содержании > 2 мг/50 мл; SiO2 — 4 мг/50 мл; мешают органические кислоты, гумусовые вещества, F+, As5+ и др.
Ход анализа. Аликвоты испытуемых растворов, содержащих 0,003—0,04 мг P2O6, переносят в мерные колбы на 50 мл, разбавляют водой примерно до 30—40 мл и, если необходимо, доводят до определенного pH. Для этого к раствору прибавляют индикатор бесцветный в кислой и окрашенный в щелочной среде (фенолфталеин, α-, β-, γ- или ρ-нитрофенолы и др.) Если раствор при этом окрашивается в розовый или желтый цвет, то прибавляют 10%-ную HCl или H2SO4 до его обесцвечивания; если раствор бесцветен, то прибавляют 10%-ный раствор NaOH или NH4OH до появления соответствующей окраски, которую снимают обратным титрованием кислотой (1—3 капли).
После этого в колбы приливают 2 мл кислого раствора молибдата аммония (комплексообразователя), доводят до метки, перемешивают и приливают 3 капли восстановителя — 2,5%-ного раствора SnCl2, немедленно вновь перемешивают и спустя 5—7 мин. и в течение 15—20 мин. просматривают окрашенные растворы на фотоколориметре с красным светофильтром при λ ~ 650 нм или спектрофотометре при λ ~ 780—825 нм.
При использовании мерных колб емкостью 100 мл расход указанных реактивов увеличивают в 2 раза; для мерных колб емкостью 25 мл количество реактивов, наоборот, уменьшают в 2 раза.
Реактивы. 1. Приготовление комплексообразователя. 25 г молибденовокислого аммония (желательно по ГОСТ 3765-64, х. ч. или ч. д. а.) растворяют в 200 мл дистиллированной воды при нагревании. Одновременно в мерную колбу емкостью 1 л приливают 500 мл воды и очень осторожно, по стенкам колбы, без перемешивания, вливают небольшими порциями, с перерывами 280 мл H2SO4 (уд. вес 1,83—1,84) по ГОСТ 3765-64, х. ч. или ч. д. а.
После остывания обоих растворов в серную кислоту небольшими порциями, при постоянном помешивании, приливают раствор молибденовокислого аммония; после вторичного остывания общий объем доводят точно до 1 л, перемешивают и переливают в склянку из темного стекла, где он может сохраняться длительное время (приблизительно в течение года).
2. Восстановитель. 0,25 и (или 0,13 г) SnCl2*2H2O (ГОСТ 36-68), ч. д. а., всыпают в стеклянную пробирку емкостью 10—15 мл, приливают сюда же 10 мл (или 5 мл соответственно) 10%-ной HCl (ГОСТ 3118-67, х. ч. или ч.д. а.). Погружают пробирку в химический стакан емкостью 100 или 200 мл, наполненный водой, и кипятят на электрической плитке до полного растворения восстановителя.
После этого раствор охлаждают, перемешивают и используют для окрашивания испытуемых и стандартных растворов. Раствор готовят ежедневно.
3. Индикаторы: α-, β-, γ-, ρ-нитрофеполы. Одноцветные кислотно-основные индикаторы. Интервал перехода от бесцветной окраски к желтой и наоборот находится в пределах pH 2,5—5,0. Применяют их ~0,1%-ные водные растворы. Фенолфталеин применяют в виде 0,1%-ного спиртового раствора.
4. Образцовые растворы фосфата. А. Крепкий раствор фосфата. 0,1917 г KH2PO4 (ГОСТ 4198-65, х. ч.) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе емкостью 1 л, добавляют какой-нибудь антисептик (тимол, толуол, несколько капель уксусной, серной, 0,8 M борной кислот), затем доливают водой до метки, перемешивают, переливают в склянку из темного стекла, где он сохраняется длительное время. B 1 мл этого раствора содержится 0,1 мг P2O5.
5. Рабочий раствор фосфата. 20 мл крепкого раствора фосфата в мерной колбе разводят водой до 200 мл. Полученный раствор содержит 0,01 мг P2O5 в 1 мл. Он используется для построения шкалы стандартных растворов.
Построение шкалы стандартных растворов. Аликвоты рабочего образцового раствора Б, соответствующие 0,005; 0,01; 0,02; 0,03 и 0,04 мг P2O5 в 50 мл, окрашиваются точно так же, как испытуемые растворы, и просматриваются затем на фотоколориметре.
Согласно полученным отсчетам фотоколориметра (оптическая плотность D), соответствующим известным концентрациям рабочего образцового раствора фосфата, на миллиметровой бумаге составляют калибровочный график (рис. 1, А). При фотометрировании испытуемых растворов, сделав на приборе отсчет, на графике находят, какому содержанию фосфора в данном объеме отсчет соответствует.
Например, при просмотре в фотоколориметре испытуемого раствора, содержащего в 50 мл колбе 10 мл вытяжки, полученной при соотношении почва: раствор = 5 : 125, получили отсчет по шкале фотоколориметра — 0,12; на калибровочном графике этому отсчету соответствует 0,02 мг P2O5. При этом расчет содержания P2O5 в 100 г почвы выразится следующим образом:
Х = 0,02*с*100/ba
где X — количество P2O5, мг на 100 г почвы; а — навеска почвы при приготовлении вытяжки, г; с — количество раствора при приготовлении вытяжки, мл; b — количество вытяжки, взятое в колбу для колориметрирования, мл, 100 — коэффициент пересчета на 100 г почвы.
В данном конкретном примере содержание P2O5 в мг на 100 г почвы выразится:
X = 0,02*125*100/10*5 = 5
Калибровочный график можно составлять с пересчетом в мг P2O5 на 100 г почвы.
