"3

ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ

Общие требования к методам анализа (ГОСТ 26712)

Пробу твердого органического удобрения массой не менее 1 кг измельчают механически, тщательно перемешивают и распределяют на ровной поверхности слоем толщиной не более 1 см. Из пяти точек пробы совком или шпателем отбирают 0,5 кг органического удобрения, которые используют для анализа.

Пробу жидкого органического удобрения, объемом не менее 1 дм перемешивают с помощью лабораторной мешалки и отбирают из трех слоев порциями по 150-200 см'¹ каждая 500-600 см¹ удобрения, которое используют для анализа.

Пробу органического удобрения с исходной влажностью хранят в холодильнике не более 1 месяца в полиэтиленовом пакете или стеклянной банке с притертой крышкой при температуре не выше 10° С с добавлением для консервации 3 см¹ толуола, тщательно перемешанного с удобрением.

После определения массовой доли влаги сухой остаток навески органического удобрения измельчают на лабораторной мельнице или в фарфоровой ступке и просеивают через сито с размером отверстий 1 мм до полного прохождения и помещают в полиэтиленовые пакеты или бюксы. Подготовленный таким образом остаток навески используют для последующего анализа.

100-Х _0/

К = , где X. — массовая доля влаги, %.

100

Результат анализа органических удобрений с исходной влажностью пересчитывают на сухое состояние, умножая на коэффициент К/, который вычисляют по формуле

К_] =100/(100-Х) , где X — массовая доля влаги, %.

Метод определения влаги и сухого остатка (гост 26713)

Из пробы, подготовленной для анализа, отбирают после ее тщательного перемешивания не менее чем из пяти точек навески массой 15-20 г для определения массовой доли влаги, 150-200 г для определения массовой доли сухого остатка. Взвешивания производят с погрешностью не более 0,1 г.

Выпаривательные чаши или бюксы предварительно высушивают в сушильном шкафу при температуре 105-110 °С до постоянной массы и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

Для определения массовой доли влаги навеску удобрения помещают в фарфоровую чашу или бюкс и ставят в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 105-110 °С, высушивают в течении 5 ч. Затем чашу ил бюкс с навеской вынимают из сушильного шкафа, охлаждают на воздухе течении 30 мин. и взвешивают. Каждое последующее взвешивание проводят после высушивания в течение 30 мин и охлаждения чаши с навеской на воздухе в течение 30 мин.

Анализ считается законченным, если разность результатов двух последующих взвешиваний не превышает 0,1 г.

Массовую долю влаги (Xi) в процентах вычисляют по формуле (1) или (2):

х =(m₃ – m₄)*100/m (1)

где т₃-масса чаши или бюкса с навеской до высушивания, г; т₄ - масса чаши или бюкса с навеской после высушивания, т\т — масса навески, г.

Х,=100 - Х, (2)

где Х- массовая доля сухого остатка, %.

Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений массовой доли влаги при доверительной вероятности Р=0,95 не должны превышать указанных значений:

Массовая доля влаги, % до 30 от 30 до 70 от 70 до 92 более 92

Допускаемые расхождения, % 0,3 1,0 1,2 1,3

Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений массовой доли сухого остатка при доверительной вероятности Р=0,95 не должны превышать 0,3 %.

Предел возможных значений погрешности определения массовой доли влаги при доверительной вероятности Р=0,95 составляет, %: ± 0,3 - при массовой доле влаги до 30 %, ± 0,8 - от 30 до 70 %; ± 0,9 - от 70 до 92 %, ±1,3- св. 92 %.

Метод определения золы (гост26714)

Для определения массовой доли золы используют сухой остаток навески после определения массовой доли влаги. Из сухого остатка после его тщательного перемешивания отбирают не менее чем из 5 точек навеску для анализа. Масса навески должна быть 3 г. Взвешивание производят с погрешностью не более 0,001 г.

Фарфоровые тигли предварительно должны быть прокалены в муфельной печи при температуре 800 °С до постоянной массы и взвешены с погрешностью не более 0,001 г.

Ход анализа

Навески сухого органического удобрения помещают в фарфоровые тигли. Тигли с навесками помещают в холодную муфельную печь, постепенно доводят температуру печи до 800 °С и прокаливают при этой температуре в течении 2 ч.

Тигли с зольным остатком охлаждают в открытой выключенной печи, а затем в эксикаторе в течение 30 мин, после чего взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.

Каждое последующее взвешивание проводят после озоления в течение 1 часа и охлаждения в течение 30 мин.

•Анализ считается законченным, если расхождение между результатами двух последующих взвешиваний не превышает 0,01 г.

Массовую долю золы (X) в процентах вычисляют по формуле

Х=( m₁-m₂)*100/m

где m₁ - масса тигля с навеской после озоления, г; т₂ - масса тигля, г; т — масса навески, г.

Оценка результатов анализа и контроль точности по ГОСТу 26712. Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности Р=0,95 не должны превышать указанных значений:

Массовая доля золы, % от 5 до 12 от 12 до 20 более 20

Допускаемые расхождения, % 0,3 0,5 1,0

Предел возможных значений погрешности определения массовой доли золы при доверительной вероятности Р=0,95 составляет, %: ± 0,3 - при массовой доле золы от 5 до 12 %; ± 0,4 - от 12 до 20 %; ± 0,8 - свыше 20 %.

Методы определения общего азота (ГОСТ 26715)

Определение общего азота по методу Кьельдаля

Метод основан на минерализации анализируемого удобрения при нагревании с концентрированной серной кислотой в присутствии перекиси водорода, смешанного катализатора или раствора фенола в серной кислоте, с последующей отгонкой аммиака в раствор борной кислоты и титровании серной кислоты.

Для определения массовой доли общего азота используют сухой остаток навески органического удобрения после определения массовой доли влаги.

Из сухого остатка после его тщательного перемешивания отбирают не менее чем из пяти точек навеску для анализа.

Масса навески должна быть 1,0 г. Взвешивание проводят с погрешностью не более 0,001 г.

Масса навески должна быть 1,0 г. Взвешивание проводят с погрешностью не более 0,001 г.

Если анализ проводят через 12 ч и более после определения массовой доли влаги, сухой остаток навески подсушивают в сушильном шкафу в течение 1 ч при температуре 100-105 °С.

Ход анализа

Минерализацию сухого органического удобрения проводят по методу Кьельдаля с использованием смешанного катализатора или перекиси водорода.

Навеску анализируемого удобрения помещают в колбу Кьельдаля, добавляют 20 см'¹ концентрированной серной кислоты и 0,5 г смешанного катализатора. Содержимое колбы тщательно перемешивают легкими круговыми движениями, обеспечивая полное смачивание навески, и оставляют на 12-15 ч. Затем колбу помещают в вытяжной шкаф на колбонагреватель или над газовой горелкой таким образом, чтобы ее ось была наклонена под углом 35° к вертикали. В отверстие колбы помещают воронку и осторожно нагревают до тех пор, пока содержимое колбы не перестанет пениться. Потом нагрев усиливают, доводя смесь в колбе до слабого кипения.

Кипячение продолжают до полного обесцвечивания раствора. После обесцвечивания раствор в колбе кипятят еще в течение 15-20 мин, а затем колбу снимают с колбонагревателя и охлаждают.

После охлаждения минерализат из колбы Кьельдаля количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 см , предварительно налив в нее 25-30 мл воды. При этом происходит разогревание содержимого колбы. После охлаждения объем раствора доводят до метки дистиллированной водой.

Полученный раствор минерализата служит исходным для определения массовой доли общих форм азота, фосфора и калия.

Для определения общего азота в реакционную колбу установки для отгонки аммиака помещают 35-50 см анализируемого раствора. В приемник помещают 30-40 см'¹ раствора борной кислоты массовой долей 4 % и прибавляют 3-5 капель смешанного индикатора. Приемник подставляют под холодильник так, чтобы барбатер был полностью погружен в раствор борной кислоты.

В реакционную колбу через воронку прибора осторожно добавляют 25-30 см" раствора гидрата окиси натрия массовой долей 40 %. Воронку ополаскивают дистиллированной водой с таким расчетом, чтобы объем

-у

жидкости в реакционной колбе составил 100-150 мл , закрывают кран воронки, начинают нагрев реакционной колбы и доводят раствор до кипения. Нагрев регулируют так, чтобы кипение было спокойным. Отгонку ведут до тех пор, пока не перегонится 2/3 объема жидкости. Полноту отгонки контролируют пробой конденсата с реактивом Несслера. При отсутствии аммиака не должно появляться желтой окраски реактива Несслера.

Допускается проводить проверку полноты отгонки по индикаторной бумаге (рН 6-7).

После окончания отгонки приемник отсоединяют, барбатер обмывают дистиллированной водой, собирая промывные воды в приемник, и содержимое приемника титруют раствором серной кислоты концентрации 0,05 моль/дм³ до перехода зеленой окраски в малиновую.

Одновременно проводят контрольный опыт через все стадии анализа в тех же условиях и с тем же количеством реактивов, но без анализируемого удобрения для внесения поправки в результат анализа, с целью учета содержания примесей аммония в реактивах.

Массовую долю общего азота (X) в процентах в удобрении с исходной влажностью вычисляют по формуле

Х=

где 0,0014 - масса азота, соответствующая 1 см³ раствора серной кислоты молярной концентрации 0,05 моль/дм³, израсходованной на титрование анализируемого раствора, г; V1 - объем раствора серной кислоты молярной концентрации 0,05 моль/дм³, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см³; V₀ - объем раствора серной кислоты молярной концентрации 0,05 моль/дм³, израсходованный на титрование в контрольном опыте, см ; 250 - объем исходного раствора, см ; V₂ - объем анализируемого раствора, взятый для отгонки, cm^j; т - масса навески, г.

Массовую долю общего азота (X/) в процентах в сухом удобрении вычисляют по формуле

Х= +Х_ам

где Х_ам - массовая доля аммонийного азота, %, на сухой продукт.

Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности Р=0,95 не должны превышать указанных значений Массовая доля общего азота, до 1,0 от 1,0 до 3,0 более 3,0

% на сухой продукт

Допускаемые расхождения, % 0,1 0,2 0,3

Предел возможных значений погрешности определения массовой доли общего азота при доверительной вероятности Р=0,95 составляет, %: ± 0,1 - при массовой доле общего азота до 1 %, ± 0,2 - от 1 до 3 %, ± 0,3 - более 3 %.

Реактивы

1. Смешанный катализатор: 100,0 г сернокислой меди и 3,0 г металлического селена смешивают и тщательно растирают в фарфоровой ступке.

2. Раствор фенола в серной кислоте: 40,0 г фенола помещают в плоскодонную колбу из термостойкого стекла вместимостью 2 дм' и приливают 1 дм³ концентрированной серной кислоты. Колбу закрывают корковой пробкой с длинной стеклянной трубкой (около 65 см), ставят на нагретую водяную баню и выдерживают на ней при периодическом и осторожном взбалтывании до полного растворения фенола. Раствор хранят в холодильнике не более 3 мес.

⁷ Раствор борной кислоты массовой долей 4 %: 40,0 г борной кислоты растворяют при нагревании в 200 см³ дистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1 дм . После охлаждения объем раствора доводят до метки дистиллированной водой.

4. Раствор гидрата окиси натрия массовой долей 40 %: 400,0 г гидрата окиси натрия помещают в фарфоровый стакан вместимостью 1 дм и приливают 600 см¹ дистиллированной воды при постоянном помешивании стеклянной палочкой. Перемешивание раствора ведут до тех пор, пока гидрат окиси натрия не растворится полностью. После охлаждения раствор помещают в полиэтиленовый флакон и закрывают пробкой. Раствор хранят в вытяжном шкафу не более 3 мес.

5. Смесь сернокислой меди и сернокислого калия: 10,0 г сернокислой меди и 100,0 г сернокислого калия смешивают и тщательно растирают в фарфоровой ступке.

Определение содержания аммонийного азота в навозе

(по Ромашкевичу)

Количество азота, содержащегося в навозе в виде свободного аммиака, углекислого аммония, солей органических и минеральных кислот, а также в поглощенном состоянии, является одним из важных показателей удобрительной ценности навоза. Этот азот является той частью общего азота, содержащегося в навозе, которая после внесения его в почву в первую очередь становится доступной для питания растений.

Принцип метода заключается в том, что при обработке навоза 0,05 н раствором соляной кислоты имеющийся в навозе аммиак вытесняется и связывается ею по реакции: NH₃+HCl-NH₄Cl.

Применение именно соляной кислоты обусловлено тем, что она в такой концентрации не вызывает гидролиза органического вещества. Аммоний в полученной вытяжке определяют на основе реакции солей аммония с реактивом Несслера. Интенсивность полученной окраски раствора пропорциональна содержанию аммония в растворе. Окрашенный раствор колориметрируют на фотоколориметре.

Определению аммония этим методом мешают имеющиеся в растворе ионы кальция и магния и другие примеси из-за образования ими с реактивом Несслера осадка и помутнения раствора. Устранить эти примеси можно прибавлением к раствору сегнетовой соли, которая связывает ионы кальция и магния в недиссоциирующие соединения.

Ход анализа.

Среднюю пробу навоза измельчают (при необходимости) ножницами так, чтобы длина отдельных соломин не превышала 1 см. Затем пробу тщательно перемешивают в большой фарфоровой чашке. Навеску 10 г сырого навоза, взятую на технических весах, помещают в коническую колбу на 250-300 см" и приливают 200 см" 0,05 н раствора соляной кислоты. Содержимое колбы встряхивают на ротаторе 30 мин.

После встряхивания содержимое колбы фильтруют через двойной складочный фильтр, отбросив первые мутные порции фильтрата. 10 см прозрачного фильтрата переносят в мерную колбу на 250 см , доводят до метки дистиллированной водой не содержащей аммония, тщательно перемешивают.

Из этой колбы берут пипеткой 25 см исследуемого раствора в мерную колбу на 100 см , приливают 4 см" 25 %-го раствора сегнетовой соли, доливают дистиллированной водой до объема 80-90 см³, перемешивают и добавляют 4 см реактива Несслера. Объем в колбе доводят до метки и тщательно перемешивают.

Колориметрирование проводят с синим светофильтром, длина волны 400- 440 нм. Содержание аммония находят по калибровочному графику.

Расчет. Количество аммония в навозе вычисляют по следующей формуле

Содержание NH_A (%) = а*р*100/н

где а - мг NH₄⁺ по графику, р - разведение (200/10) * (100/25) = 80, 100 - пересчет на %, н - навеска навоза.

Реактивы.

1. Соляная кислота 0,05 н;

2. Сегнетова соль, 25%-й раствор: 25 г реактива растворить в 75 см¹ дистиллированной воды не содержащей аммоний;

3. Реактив Несслера - используется готовый реактив заводского изготовления.

Построение калибровочного графика Готовят образцовые растворы.

Стандартный раствор: 0,7405 г «х.ч.» NH₄Cl растворяют в 1 дм¹ дистиллированной воды, не содержащей аммиака. В 1 см¹ раствора содержится 0,25 мг NH/.

Рабочий раствор: 20 см" стандартного раствора помещают в мерную колбуна 1 дм" и доводят до метки. В 1 см" раствора содержится 0,005 мг NH₄ . Из рабочего раствора готовят шкалу образцовых растворов в соответствии с таблицей, в мерных колбах на 50 или 100 см".

Окрашивание образцовых растворов проводится так же, как и испытуемых.

Таблица построения калибровочной шкалы на NH₄

№ колбы	1	2	3	4	5	6	7
Кол-во образцового раствора, 3 см	1	2	5	10	15	20	25
Содержание NHt+ в колбе, мг	0,005	0,01	0,025	0,05	0,05	0,075	0,125