Колориметрическое определение марганца по Добрицкой
Из фильтрата после разложения образца почвы тем или иным способом (по Добрицкой) отбирают аликвотную часть, соответствующую 0,2—0,3 г почвы, помещают в стакан на 10 мл, прибавляют 5 мл концентрированной азотной кислоты и для удаления из раствора хлора выпаривают на этернитовой плитке досуха. Такую обработку повторяют еще 3—4 раза, прибавляя азотную кислоту по стенкам стакана для смывания с них следов хлора.
К сухому остатку прибавляют 25 мл 10 %-ного раствора серной кислоты, нагревают до растворения (10—15 мин.). Затем прибавляют 15 мл бидистиллированной воды и 2 мл ортофосфорной кислоты (уд. вес 1,7) для связывания окрашенных ионов железа, а также для предупреждения гидролиза солей, образуемых ионами марганца высшей валентности. После перемешивания прибавляют 2—3 мл 1 %-ного раствора азотнокислого серебра (в качестве катализатора и для осаждения возможных следов хлора). Нагревают еще 10 мин. Если раствор помутнеет, его отфильтровывают через плотный фильтр, промывают водой, подкисленной серной кислотой, доводят до объема около 45 мл. К нагретому раствору равномерно порциями прибавляют около 2 г персульфата аммония, нагревают до кипения 2—3 мин., для быстрого и полного окисления марганца до марганцевой кислоты. При этом происходит энергичное разложение персульфата аммония и обильное выделение пузырьков озона.
Стакан с раствором охлаждают, окрашенный раствор переносят в мерную колбу на 50 мл, доводят водой до метки и колориметрируют на ФЭК-Н с зеленым светофильтром (№ 5, длина волны 536 нм) в кювете с просматриваемым слоем 20 мм против 5%-ного раствора серной кислоты. Если окраска раствора слишком интенсивна, то его можно разбавить 5 %-ной серной кислотой и тотчас же измерить или измерения интенсивности окраски сделать в кювете с просматриваемым слоем 10 мм, соответственно измеряя стандартные растворы в той же кювете.
Содержание марганца вычисляют по калибровочному графику, приготовленному из 0,1 н. раствора KMnO4 (фиксанал). Этот раствор, разбавленный до 0,001 н., содержит в 1 мл 11 мкг Mn.
В случае анализов карбонатных почв лучшие результаты получаются, если остаток после разложения почвы смесью серной и фтористоводородной кислот растворить не в серной кислоте, а в 5 мл концентрированной соляной кислоты, прибавить 25 мл горячей воды, профильтровать и промыть фильтр горячей водой, подкисленной HCl. Весь фильтрат перенести в фарфоровую чашку и выпарить досуха на водяной бане, прибавив к нему для удаления хлора 10 мл концентрированной HNO3. Эту обработку повторить 2—3 раза. Сухой остаток растворить в 25 мл 10%-ной H2SO4, нагреть на бане 15 мин., прибавить 2 мл H3PO4 и 3 мл 1 %-ного раствора AgNO3. Нагреть в течение 10 мин., отфильтровать в мерную колбу на 50 мл. Дальнейший ход анализа, как описано выше.
Калибровочный график готовят следующим образом. Отбирают пипеткой в мерные колбы на 50 мл по 2; 5; 10; 15; 20 и 25 мл 0,001 н. раствора KMnO4, доводят до метки свежеперегнанной бидистиллированной водой и тотчас же колориметрируют с зеленым светофильтром (длина волны 536 нм), используя те же кюветы, которые применяли для фотоколориметрирования испытуемых растворов. Строят калибровочный график, нанося на ось абсцисс количество миллилитров 0,001 н. раствора KMnO4, а на ось ординат — процент светопропускания или величину оптической плотности. Затем по графику находят содержание марганца в испытуемых растворах.
Иногда окраска такого раствора может иметь несколько другой оттенок, чем испытуемые растворы. В таком случае раствор KMnO4 предварительно восстанавливают, а затем окисляют персульфатом аммония. Для этого в химический стакан на 500 мл отбирают 91 мл точно 0,05 н. раствора перманганата калия, прибавляют 250 мл дистиллированной воды, 20 мл концентрированной H2SO4, раствор перемешивают и обесцвечивают несколькими каплями 10%-ного раствора сульфита натрия (Na2SO3). Раствор кипятят до исчезновения запаха SO2, охлаждают, доводят в мерной колбе водой до 1 л. В 1 мл этого раствора содержится 0,05 мг Mn.
Из него готовят шкалу стандартных растворов, для чего отбирают в мерные колбы на 50 мл от 1 до 6 мл стандартного раствора, доводят водой до 25 мл, прибавляют 1 мл H3PO4 и 1 мл AgNO3, нагревают на плитке, вносят по 3 г персульфата аммония, доводят до кипения и кипятят 2—3 мин. Охлаждают, доводят водой до метки и измеряют светопоглощение на фотоколориметре при длине волны 536 нм. По отсчетам строят калибровочный график.
Реактивы. Все реактивы готовятся на бидистиллированной воде.
1. Азотная кислота, х. ч., уд. вес. 1,4.
2. Серная кислота, уд. вес. 1,84 и 10%-ный раствор. 65 мл концентрированной H2SO4 выливают в воду, перемешивают и по охлаждении доводят водой до 1 л.
3. Ортофосфорная кислота, уд. вес 1,7.
4. Азотнокислое серебро, 1%-ный раствор. Растворяют 1 г AgNO3 в 100 мл воды.
5. Надсернокислый аммоний (персульфат аммония), х. ч.
6. Фиксанал KMnO4, 0,1 н. раствор.
7. Сульфит натрия, 10%-ный раствор. 10 г NaaSOs растворяют в 100 мл воды.
