Определение содержания гумуса (модификация метода Тюрина-Симакова)
Метод основан на окислении органического вещества почвы хромовой смесью в сильнокислой среде. Выделившийся кислород окисляет органические вещества. Следовательно, часть дихромата расходуется на окисление гумуса и, оттитровав его остаток солью Мора в присутствии индикатора дифениламина, можно определить количество прореагировавшей хромовой кислоты.
Этим способом нельзя определить содержание гумуса в засоленных и заболоченных почвах, так как выделяющийся кислород будет окислять не только органические вещества, но и ионы хлора, железа(II), марганца(II) и др.
Оборудование:
Аналитические весы, бюкс, 2 конические колбы 100 мл, 2 конические колбы 250 мл, мерный цилиндр 10 мл, пипетка с резиновым наконечником, песчаная баня, штатив, бюретка.
Реактивы:
А) 0,4 н раствор хромовой кислоты c (1/3CrO3)=0,4 моль/л.
10 г K2Cr2O7 растворяют в 250 мл дистиллированной воды и приливают туда 250 мл концентрированной серной кислоты. После охлаждения раствор хранят в банке с притертой стеклянной пробкой.
Б) 0,2 н раствор соли Мора с ((NH4)2SO4.FeSO4.6H2O=0,2 моль/л): 80 г соли Мора растворяют в дистиллированной воде, содержащей 20 мл H2SO4 и доводят объем водой до 1 л.
В) раствор дифениламина (C6H5)2NH: 0,5 г дифениламина растворяют в 100 мл концентрированной серной кислоты, к раствору прибавляют 20 мл дистиллированной воды.
Г) 0,1 н раствор щавелевой кислоты (С(1/2H2С2O4)=0,1 моль/л) готовится из фиксанала или из перекристаллизованного вещества.
Для приготовления 100 мл 0,1 н раствора берется 0,6303 перекристализованной кислоты H2С2O4.2H2O.
Д) 10%-ный раствор CuSO4 для приготовления 100 мл раствора 15 г CuSO4 .5H2O и растворить в 85 мл дистиллированной воды.
Ход анализа:
1. Отобрать почвенные пробы и просеять их через сито с диаметром отверстий 0,25 мм. Эбонитовым диском или стеклянной палочкой, натирая их фетровым лоскутком, убрать корешки, поднося диск или палочку над почвой на высоте 10-15 см.
2. Отвесить на аналитических весах навески 0,1-0,5 г. Сначала взвешивается бюкс с известной массой почвы, затем бюкс с остатками почвы после ее высыпания, по разнице определяется масса навески почвы. После каждого такого взвешивания бюкс протирается марлей или ватным тампоном.
3. Высыпать навески почвы в конические колбы емкостью 100 мл.
4. Специальным дозатором или мерной пробиркой прилить к каждой навеске по 10 мл раствора хромового ангидрида и добавить по 3-4 капли 10%-ного раствора CuSO4.
5. Поставить пробы на песчаную баню для нагревания и кипятить, закрыв воронками, 5 мин. от начала закипания.
6. Охладить смесь и перелить ее в коническую колбу на 250 мл, ополаскивая 2-3 раза колбу водой и выливая жидкость в ту же колбу на 250 мл. Общий объем жидкости должен быть 200-300 мл.
7. Прилить в каждую пробу по 4 капли раствора дифениламина. Титровать до зеленого цвета (переход от коричневого через фиолетовый и синий).
8. Перед титрованием установить концентрацию соли Мора по KMnO4. Концентрация KMnO4 устанавливается по титрованному раствору щавелевой кислоты H2С2O4 (последний лучше готовить из фиксанала щавелевой кислоты, т.е. из точно приготовленной навески).
Сначала 25 мл 0,1 н (0,05 моль/л) раствора щавелевой кислоты, в который добавлено 10-15 мл 20%-ного раствора H2SO4, нагревают на плитке до 700С и титруют KMnO4 до слабо-розовой окраски.
Затем отмеряют 25 мл соли Мора, добавляют 10-15 мл20%-ного раствора серной кислоты и титруют раствором перманганата калия на холоду до слабо-розовой окраски.
9. Сделать параллельно с почвенными пробами холостой опыт. К 10 мл раствора CrO3 прибавить на кончике шпателя прокаленного песка и кипятить 5 минут, затем делать все то же, что и с почвенной пробой. Титрование раствором соли Мора холостой пробы дает возможность судить о количестве ее, пошедшем на восстановление 10 мл раствора хромового ангидрида (в отсутствие почвы).
Расчеты
А%=
,
где
m – масса навески, г; А- количество гумуса в воздушно-сухой почве, %; К – поправка к титру соли Мора, a – объем соли Мора, пошедший на титрование в холостом опыте(без почвы), мл; b-объем раствора соли Мора, пошедший на титрование почвенной пробы после окисления в ней гумуса, мл; (a-b) – объем раствора соли Мора, соответствующий количеству хромовой кислоты, пошедшей на окисление гумуса в почве, мл.