Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Агрохимические методы исследования состава соединений азота, фосфора и калия в торфяных почвах
.pdf
ставляет около 5–10 % от общего фосфора. Таким образом,
фосфатный фонд торфяных почв представлен соединениями легкодоступными, доступными, потенциально доступными и недоступными для растений. Поэтому в агрономических целях важно установить в этих почвах не только
содержание валовой формы фосфатов, но и состав его соединений по степени доступности растениям.
В Агрохимической службе Беларуси для мониторинга
за трансформацией плодородия торфяных почв и на этой основе дифференциации по полям доз применяемых фосфорных удобрений используется метод определения содержания в почвах подвижных, растворимых в 0,2 М НСI (рН-0,9)
соединений фосфатов (ГОСТ 26207–91) [4]. Как отмечает автор метода А. Т. Кирсанов (1933 г.), в эту фракцию наряду
с доступными входят и недоступные растениям соединения,
например 3 замещенные фосфаты кальция и полуторных
окислов, апатиты и фосфориты. В структуре соединений
фосфатов на долю этой фракции в зависимости от стадии
эволюции торфяных почв по нашим данным приходится
от 5 до 40 % от валового фосфора. Предполагаем, что в состав доступных растениям соединений (экстрагент 0,2 М
СООН, рН-3,4 – 3,6) входят одноосновные и частично
СН
3
двухосновные – 0,45–8,5 %, а легкодоступных (экстрагент
0,03 М К
, рН раствора – 5,5–5,8) – одноосновные фосфа-
2SО4
ты – 0,4–5,8 % от валового фосфора.
Метод основан на фотоколориметрическом определении фосфора в виде окрашенного синего фосфорно-молибденового комплекса.
Получение минерализата для определения валового
фосфора проводится по аналогии с получением минерализата для определения общего азота (см. п. 1.1.1.).
41
Для проведения анализа применяют:
фотоэлектроколориметр;
весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим
пределом взвешивания 200 г и 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г ГОСТ 24104–2001;
весы квадрантные с устройством пропорционального
дозирования ВКПД – 40 с погрешностью не более 2 %;
дозаторы с погрешностью дозирования не более 1 %;
цилиндры вместимостью 50 и 100 см
3
2-го класса точ-
ности по ГОСТ 1770–74;
пипетки вместимостью 5 см 3 2-го класса точности
по ГОСТ 20292–72;
кассеты десятипозиционные с банками бытовыми
по ГОСТ 5717.1–2003 и 5717.2–2003 или другими емкостями из материала, устойчивого к действию применяемых
реактивов;
установки фильтровальные десятипозиционные;
посуду мерную лабораторную стеклянную 2-го класса
точности по ГОСТ 1770–74;
колбы конические вместимостью 250 см 3 по ГОСТ
25336 –82;
воронки стеклянные по ГОСТ 25336–82;
бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026–76;
аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765–78, х. ч.
или ч. д. а.;
кислоту аскорбиновую;
калий сурьмяновиннокислый, ч.;
калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ
4198–75, х. ч.;
калий хлористый по ГОСТ 4234–77, х. ч.;
натрия гидроокись по ГОСТ 4328–77, х. ч. или ч. д. а.,
0,1 М титрованный раствор по ГОСТ 25794.1–83;
кислоту серную по ГОСТ 4204–77, х. ч. или ч. д. а.,
с концен трацией 2,5 моль/дм 3;
42
кислоту соляную по ГОСТ 3118–77, х. ч. или ч. д. а.;
фенолфталеин, индикатор по ГОСТ 5850–72, 1 %-й рас-
твор в этиловом спирте;
спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300–87;
воду дистиллированную по ГОСТ 6709–72.
2.1.3.1. Приготовление окрашивающего реактива
2.1.3.1.1. Приготовление раствора серной кислоты
молярной концентрации 1,25 моль/дм
3
В мерную колбу вместимостью 1 дм 3 помещают около
700 см 3 дистиллированной воды, затем медленно по стенке колбы приливают 70 см 3 концентрированной серной кислоты (уд. масса 1,84). Содержимое колбы при этом
разогревается. После охлаждения содержимого колбы
объем доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
2.1.3.1.2. Приготовление реактива А
Навеску 6 г молибденовокислого аммония перекристаллизованного, взвешенного с погрешностью не более
0,1 г, растворяют в 200 см
3
дистиллированной воды. 0,15 г
сурьмяновиннокислого калия, взвешенного с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Оба раствора готовят при слабом нагревании.
Охлажденные растворы приливают к 500 см 3 раствора серной кислоты с концентрацией 1,25 моль/дм 3. Раствор тщательно перемешивают, доводя объем дистиллированной
водой до 1000 см 3 и снова перемешивают.
Реактив хранят в плотно закрытой склянке из темного
стекла.
43
2.1.3.1.3. Приготовление реактива Б
1 г аскорбиновой кислоты, взвешенной с погрешностью
3
не более 0,01 г растворяют в 170 см
объем дистиллированной водой до 1000 см
реактива А, доводят
3
и тщательно
перемешивают.
Реактив готовят в день проведения анализа.
2.1.3.2. Приготовление образцовых растворов фосфора
2.1.3.2.1. Приготовление исходного образцового раствора
Навеску 0,3834 г калия фосфорнокислого однозамещенного перекристаллизованного, взвешенного с погрешностью
не более 0,001 г, переносят в мерную колбу емкостью 1000 см
и доводят объем водой до метки, тщательно перемешивают.
Полученный раствор содержит 0,2 мг P
2O5
в 1 см 3.
2.1.3.2.2. Приготовление рабочей шкалы образцовых растворов
В мерные колбы вместимостью 250 см
3
набирают указанные в таблице 7 объемы раствора, приготовленного
по п. 2.1.3.2.1., приливают примерно до половины колб дистил лированной воды, перемешивают. Затем объемы растворов доводят до метки дистиллированной водой и тщательно
перемешивают. Рабочие растворы сравнения допускается
использовать в течение 1 месяца.
3
Таблица 7
Характеристика раствора
Объем раствора, приготовленного
по п. 2.1.3.2.1., см
Концентрация Р
в растворе сравнения, мг/дм
в пересчете на почву:
г на 1 кг
%
3
2О5
:
3
;
44
Номер рас твора сравнен ия
1 2 3 4 5 6 7
0 1 2,5 5 10 20 40
0
0,8
2
4
8
16
32
0
0,2
0,5
1,0
2,0
4,0
8,0
0
0,02
0,05
0,1
0,2
0,4
0,8
Растворы сравнения используют для градуировки фотоэлектроколориметра в день проведения анализа. Окрашивание растворов сравнения при определении фосфора проводят аналогично окрашиванию анализируемых вытяжек
и одновременно с ними.
Для анализа используют минерализаты почвы, приготовленные по п. 1.1.1.
В технологические емкости или мерные колбы емкостью
3
50 см
отбирают дозатором или пипеткой по 2,5 см 3 мине-
рализатов и растворов сравнения. К пробам приливают не-
3
много дистиллированной воды, 1 см
сульфита натрия (Na
) для осаждения железа и по 45 см
2SO3
10 %-й концентрации
реактива Б, общий объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают.
Окрашенные растворы фотометрируют не ранее чем через
30 мин и не позднее, чем через 60 мин, используя кювету
с толщиной просвечиваемого слоя 10 мм относительно раствора сравнения № 1 при длине волны 710 нм или используя
красный светофильтр с максимумом пропускания в области
600–750 нм. Растворы сравнения фотометрируют в тех же
кюветах, что и растворы анализируемых вытяжек.
Допускается пропорциональное уменьшение объема
фильтрата и окрашивающего реактива при погрешности
дозирования не более 1 %.
3
По результатам фотометрирования стандартных растворов сравнения и анализируемых фильтратов определяют
с помощью персонального компьютера содержание в почве
валового фосфора путем расчета зависимости показаний
прибора (оптическая плотность растворов) от концентрации определяемых стандартных растворов фосфатов, описываемой соответствующим уравнением регрессии:
45
у = ах ± в,
где: у – содержание фосфора, мг Р
на 1 кг почвы; х – ве-
2О5
личина отсчета на приборе оптической плотности испытуемых растворов; а и в – параметры линейного уравнения,
устанавливаемые компъютером.
Для этого в программе EXCEL строится точечная диаграмма. В электронную таблицу заносятся данные по оси
х – показания прибора оптической плотности исследуемых
стандартных растворов, из которых предварительно вычитают результат холостого опыта, а по оси у – соответствующее им содержание (концентрация) фосфора в почве,
г/кг (см. табл. 7). Затем к полученной кривой добавляют линию тренда, определяют уравнение регрессии и величину
2
достоверности аппроксимации (R
). Для определения содержания фосфора в почве в полученное уравнение вместо
х подставляют значения показаний прибора оптической
плотности испытуемых растворов, из которых также предварительно вычитают результат холостого опыта.
Применимость уравнения для определения содержания
валового фосфора в исследуемых почвах – в пределах от 0,2
2
до 8 г/кг или 0,02–0,8 % сухой почвы при R
≥ 0,8.
За результат анализа принимают значение единичного
определения фосфора. Результат анализа выражают в мг
на 1 кг почвы с округлением до целого числа или в процентах на сухую почву. Допускаемое отклонение от среднего
арифметического при повторных анализах проб почв составляет 10 % в одной лаборатории – 10, в разных лабораториях – до 15 %.
Метод основан на экстракции из торфяной почвы суммы
минеральных соединений фосфора 4 М раствором соляной
кислоты при отношении почвы к раствору 1 : 50 и последую-
46
щем фотоколориметрическом определении фосфора в виде
окрашенного синего фосфорно-молибденового комплекса.
Фосфор органических соединений вычисляют по разности между содержанием в почвах валового и суммы минеральных соединений.
Пробы почвы, поступающие на анализ, должны быть
предварительно доведены до воздушно-сухого состояния,
измельчены и пропущены через сито с круглыми отверстиями диаметром 1–2 мм. Хранят пробы почвы в коробках
или пакетах. Пробу на анализ из коробки отбирают ложкой
или шпателем, предварительно перемешав почву на всю
глубину коробки, не менее чем из 5 разных мест. Из пакетов
почву высыпают на ровную поверхность, перемешивают,
распределяют слоем толщиной не более 1 см и отбирают
пробу не менее чем из пяти мест.
Для проведения анализа аппаратуру, материалы и реактивы применяют те же, что и для определения содержания
в почвах валового фосфора п. 2.1.2; 2.1.3.
2.2.3.1. Приготовление экстрагирующего
раствора – 4 М раствора соляной кислоты
3
В мерную колбу вместимостью 1 дм
3
400 см
ют 328 см
дистиллированной воды, затем медленно прилива-
3
концентрированной соляной кислоты (уд. масса
помещают около
1,19). Содержимое колбы при этом разогревается. После охлаждения содержимого колбы объем доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
47
Концентрацию полученного раствора проверяют титро-
3
ванием, для чего отбирают 2,5 см
приготовленного раствора в коническую колбу, прибавляют 2 капли фенолфталеина
и оттитровывают раствором гидроокиси натрия с концен-
3
трацией 0,2 моль/дм
(фиксанал) до слабо-розовой окраски,
не исчезающей в течение 1 мин.
Концентрация раствора соляной кислоты (х) в моль/дм
вычисляют по формуле:
3
где х – концентрация раствора соляной кислоты, моль/дм
С – концентрация раствора гидроокиси натрия, моль/дм
3
3
V – объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный
3
на титрование, см
взятый для титрования, см
; V1 – объем раствора соляной кислоты,
3
.
Допускается использование раствора соляной кислоты
3
с концентрацией 3,9–4,1 моль/дм
.
2.2.3.2. Приготовление окрашивающего
реактива А и Б
Пропись изложена в п. 2.1.3.1. (определение валового
фосфора).
2.2.3.3. Приготовление образцовых
растворов фосфора
2.2.3.3.1. Приготовление исходного
образцового раствора
Навеску 0,3834 г калия фосфорнокислого однозамещенного перекристаллизованного, взвешенного с погрешностью не более 0,001 г, переносят в мерную колбу емко-
3
стью 1000 см
перемешивают. Полученный раствор содержит 0,2 мг P
3
в 1 см
.
, доводят объем водой до метки, тщательно
2O5
;
;
48
2.2.3.3.2. Приготовление рабочей
шкалы образцовых растворов
3
В мерные колбы емкостью 250 см
помещают указан-
ные в таблице 8 объемы запасного образцового раствора,
3
приготовленного по п. 2.2.3.3.1., добавляют по 100 см
4 М
раствора HCl и доводят дистиллированной водой до метки. Содержимое колб тщательно перемешивают. Рабочие
растворы сравнения допускается использовать в течение
1 месяца.
Растворы сравнения используют для градуировки фотоэлектроколориметра в день проведения анализа. Окрашивание растворов сравнения при определении фосфора проводят аналогично окрашиванию анализируемых вытяжек
и одновременно с ними.
Таблица 8
Характеристика раствора
Объем раствора, приготовленного по 2.2.3.3.1., см
Концентрация Р
в растворе сравнения, мг/дм
в пересчете на почву,
мг/ кг
2О5
3
:
3
;
0,8
100
Номер рас твора сравнен ия
1 2 3 4 5 6 7
1 2,5 5 7,5 10 20 30
2,0
4,0
6,0
8,0
16, 0
24,0
250
500
750
1000
2000
3000
Растворы сравнения используют для градуировки фотоэлектроколориметра в день проведения анализа.
Окрашивание растворов сравнения при определении
фосфора проводят аналогично окрашиванию анализируемых вытяжек и одновременно с ними.
2.2.3.4. Получение вытяжки из почвы
Пробы воздушно-сухой почвы массой 2 г, взвешенные
с погрешностью не более 0,1 г, переносят в емкости, установленные в десятипозиционные кассеты или в конические
49
колбы. К пробам приливают дозатором или мерным цилин-
3
дром по 100 см
экстрагирующего раствора. Температура
экстрагирующего раствора – 18–21 °С. Почву с раствором
перемешивают мешалкой или вручную в течение 1 минуты
и оставляют на 18–20 часов (на ночь). На следующий день
суспензии перемешивают и фильтруют через бумажные
3
фильтры в мерные колбы емкостью 250 см
. Почву на фильтре промывают горячей водой и фильтрат дистиллированной водой, доводят до метки и перемешивают.
Для анализа используют фильтраты вытяжек, приготовленных по п. 2.2.3.4. Для определения концентрации
суммы минеральных соединений фосфатов в испытуемых растворах в мерные колбы емкостью 50 см
3
отбирают по 2,5 см 3 фильтрата, прибавляют немного воды, 1 см 3
10 %-го раствора сульфита натрия (Na2SO3) для осаждения
железа и по 45 см 3 реактива Б и общий объем в колбе доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивая. Растворы фотометрируют не ранее чем через 30 мин
и не позднее, чем через 60 мин, используя кювету с толщиной просвечиваемого слоя 10 мм относительно раствора
сравнения № 1 при длине волны 710 нм или используя красный светофильтр с максимумом пропускания в области
600–750 нм. Растворы сравнения фотометрируют в тех же
кюветах, что и растворы анализируемых вытяжек.
Допускается пропорциональное уменьшение объема
фильтрата и окрашивающего реактива при погрешности
дозирования не более 1 %.
По результатам фотометрирования стандартных растворов сравнения и анализируемых фильтратов определяют с помощью персонального компьютера содержание
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]