5.8.2 Отгон аммиака в аппарате микрокьельдаля

Скорость определения азота значительно увеличивается при наличии в лаборатории аппарате микрокьельдаль. Аппарат имеет стационарный парообразователь, нагрев от электросети. Определяемый раствор заливается через воронку во внутреннюю дистилляционную колбу, туда же добавляется щелочь (концентрированный NaOH или КОН). Интенсивность отгона аммиака регулируется подачей пара. Выделяющийся аммиак, пройдя по системе охлаждения, связывается в приемнике борной кислотой, при этом образуется щелочь NH₄OH, которая впоследствии оттитровывается серной кислотой точно известной нормальности.

5.8.3 Ход работы

1) В химический стакан емкостью 100 мл (приемник) налить из бюретки 20 мл 2 % Н₃ВО₃, добавить 2-3 капли индикатора Гроака (лиловая окраска). Приемник поставить на откидной столик прибора; конец холодильника опустить в кислоту.

2) Взять пипеткой 20 мл испытуемого раствора и залить в отгонную емкость через воронку, обмыть воронку небольшим количеством воды, прилить цилиндром 20 мл 40 % щелочи (NaOH или КОН), обмыть воронку и закрыть ее пластмассовой пробкой.

3) Включить подачу пара в отгонную колбу.

4) Отгон проводить в течение 10-15 мин. после изменения окраски жидкости в приемнике из фиолетовой в зеленую, регулируя интенсивность нагрева парообразователя и охлаждения холодильника. Когда объем жидкости увеличится в 2 – 2,5 раза, отгон считается законченным.

5) Обмыть носик холодильника из промывалки. Отставить стакан приемника для последующего титрования.

6) Содержимое приемника титруют 0,01 н. раствором серной кислоты до перехода зеленой окраски раствора аммиака в борной кислоте в фиолетовую.

5.8.4 Расчет

(а – в) ∙ н_к ∙ 0,014 ∙ Р ∙ 100

Содержание азота: N (%) = ___________________________ ,

Н

где: а – количество 0,01 н H₂SO₄ (мл), пошедшей на титрование раствора; в – количество 0,01 н H₂SO₄ (мл), пошедшей на титрование реактивов (холостое определение); Р – разведение; н_к – нормальность Н₂SO₄ (мг-экв); Н – навеска, г; 0,014 – мг-экв азота.

5.8.5 Реактивы

1) 2 %-я борная кислота. 20 г Н₃BO₃ растворить в химическом стакане при нагревании в дистиллированной воде, количественно перенести в мерную колбу на 1 л, довести до метки, перемешать.

2) 0,01 н Н₂SO₄ готовится из фиксанала или 0,28 мл концентрированной Н₂SO₄ прилить в мерную колбу на 1 л к небольшому (200 – 300 мл) количеству дистиллированной воды. Перемешать. Довести до метки. Нормальность установить по буре.

3) 40 %-ный раствор щелочи. 400 г NaОН или КОН растворить в 600 мл дистиллированной воды. Растворение вести в термостойкой фарфоровой посуде под тягой, медленно и осторожно, помешивая фарфоровым шпателем или стеклянной палочкой.

9. Определение содержания нитратов в растительной продукции

Применение азотных удобрений, особенно в повышенных дозах, способствует изменению не только выноса азота растениями, но и накоплению и изменению состава образующегося в тканях растений азотистых веществ, в том числе небелковых – нитратов и нитритов.

Повышенное количество нитратов в растениях может быть не только при повышенных дозах минеральных азотных удобрений, но при внесении высоких доз органических удобрений, а также на высокогумусных почвах, если создаются благоприятные условия для минерализации органического вещества и мобилизации почвенного азота.

Нитраты и нитриты являются естественными компонентами растений, начальным звеном в биосинтезе белка. Использование нитратного азота в метаболизме органических веществ возможно лишь после восстановления нитратов до аммония. Первым промежуточным продуктом восстановления нитратов являются нитриты. Растения, накапливая нитраты и нитриты в больших количествах, не страдают от их избытка, но эти соединения весьма токсичны для человека и животных, особенно опасны нитриты, токсичность которых в 10 раз выше, чем нитратов. Нитриты в организме человека и животных переводят двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. Образующийся при этом метагемоглобин не способен переносить кислород. Нитриты могут вступать в необратимую реакцию с гемоглобином, образуя нитрозогемоглобин, который тоже не способен переносить кислород, в результате чего наблюдается кислородное голодание тканей живого организма. Кроме того, нитриты в кислой среде реагируют со вторичными аминами, образуя нитрозоамины. Эти соединения особо опасны для человека и животных, так как обладают канцерогенными, мутагенными и эмбриотропными действиями на организм. На восстановление нитратов в растениях влияют не столько дозы азота, сколько освещение, агротехника, соотношение питательных веществ, погодные условия, преобладание азота над фосфором и калием в почве, дождливая погода способствует накоплению нитратов в растениях.

Уровень накопления нитратов в растениях также зависит от форм применяемых удобрений (азотных), биологических особенностей растений и фазы развития. В процессе вегетации содержание нитратов в растениях, как правило, снижается, поэтому убирать их, особенно овощные культуры, необходимо в оптимальные сроки.

Снижению содержания нитратов способствует также оптимальный световой режим, выбор доз, форм, сроков и способов применения удобрений, а также сбалансированное минеральное питание растений. Так калий, магний, молибден, сера, марганец, бор и железо в значительной мере способствуют усиленному использованию нитратов в азотном обмене и снижают их количество в растениях.

Повышенное содержание нитратов в овощах и кормах препятствует их использованию в пищу человеку и животным. Поэтому необходим строгий контроль за содержанием нитратов и нитритов в растениеводческой продукции.

Для нитратов и нитритов установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) в растениях - в плодах, овощах и кормах. Это содержание NO₃^- мг на 1 кг сырой продукции (Табл. 34, 35).

Таблица 34 Допустимое содержание нитратов в растениях (ПДК, Санитарные правила и нормативы. 2.3.2.1078-01)

Продукт	Допустимое содержание, мг NO3-/кг
	Открытый грунт	Защищенный грунт
Картофель	250	-
Капуста белокочанная, ранняя (до1.09) поздняя	900 500	- -
Морковь ранняя (до 1.09) поздняя	400 250	- -
Томаты	150	300
Огурцы	150	400
Тыква	200	-
Листовые овощи (салат, укроп, петрушка, кинза, шпинат и др.)	2000	3000
Свекла столовая	1400	-
Лук репчатый	80	800
Лук перо	600	-
Дыни	90	-
Арбузы	60	-
Перец сладкий	200	400
Кабачки	400	400
Виноград столовых сортов	60	-
Яблоки	60	-
Груши	60	-

Таблица 35 ПДК нитрат-ионов и нитрит-ионов в кормах для животных, мг/кг (утверждена Главным вет. управлением МСХ СССР. № 143-4/78-5а, 1989)

Вид корма	Нитрат-ион	Нитрит-ион
Картофель	300	10
Свекла	800	10
Силос, сенаж	200	10
Комбикорма для свиней и птицы	200	5
Комбикорма для крупного и мелкого рогатого скота	500	10
Зеленые корма	200	10
Сено, солома	500	10
Зернофураж	300	10

Для определения содержания нитратов в растениях разработан ряд методов. Наибольшее распространение получил в настоящее время и принят стандартным ионометрический экспресс-метод.