Работа 1.4. Определение хлор-ионов (по мору)

Метод основан на титровании водной вы­тяжки азотно-кислым серебром в присутствии хромово-кислого калия. Сущность этого метода состоит в том, что растворимость хлористого серебра значительно меньше, чем хромово-кислого серебра.

При действии азотно-кислого серебра на содержащую хлор водную вытяжку выпадает белый створаживающийся осадок хлористого серебра. По окончании реакции с хлором начина­ется взаимодействие азотно-кислого серебра с хромово-кислым калием, в результате образуется хромово-кислое серебро, име­ющее красно-бурый цвет. Этот момент указывает на полное связывание хлор-ионов азотно-кислым серебром; по количеству его, пошедшему на связывание хлор-ионов, судят о содер­жании последних в вытяжке. Реакции протекают по уравне­ниям:

NaCl + AgNO₃ = AgCl + NaNO₃;

K₂CrО₄ + 2AgNО₃ = AgCrО₄ + 2KNO₃.

Материалы и оборудование: Электропечь, аналитические весы, беззольный фильтр (синяя обложка) фарфоровые чашки, сушильный шкаф, муфельная печь.

Реактивы: 0,01 н. раствор H₂SO₄, 5 %-ный раствор AgNO₃, 10 %-ный водный раствор К₂СгО₄, 0,01 н. раствор AgNO₃.

Ход анализа. Объем вытяжки для анализа устанавливают путем предварительного испытания ее на хлор-ион. В пробирку помещают 10 мл вытяжки и прибавляют к ней несколько ка­пель 5 %-ного раствора AgNO₃.

Руководствуются следующими признаками:

а) если помутнения не наблюдается, хлор-ион отсутствует;

б) при появлении опалесценции, указывающей на присут­ствие хлор-иона, для титрования берут 50 мл водной вытяжки;

г) при выпадении осадка средней величины берут от 5 до 20 мл вытяжки;

д) при выпадении большого осадка берут 5 мл вытяжки и разбавляют в 5 раз дистиллированной водой.

Установленный указанным путем объем вытяжки помещают в коническую колбочку, нейтрализуют 0,01 н. раствором H₂SO₄ (контроль с лакмусовой бумагой), прибавляют 1 мл 10 %-ного раствора хромата калия К₂СгО₄ и титруют 0,01 н. раствором AgNO₃ до перехода желтой окраски раствора в слегка красноватую (оранжево-красную).

Для более точного определения конца титрования, особенно при малом содержании хлоридов, необходимо во время титро­вания окраску раствора в колбочке сравнивать со свидетелем (такой же конической колбочкой с таким же объемом дистил­лированной воды, в которую добавлен 1 мл хромово-кислого калия).

Вычисление результатов анализа. Расчет ведут по формуле

,

где X – содержание хлор-ионов в почве, %;

а – количество 0,01 н. раствора AgNO₃, пошедшего на титрование, мл;

0,00035 – количество хлор-ионов, от­вечающее 1 мл 0,01 н. раствора AgNO₃, г;

н – навеска почвы, отвечающая объему вытяжки, взятой для анализа, г;

100 – для выражения результатов в процентах.

Работа 1.5. Определение щелочности почв

Щелочность почвенного раствора зависит от наличия в нем свободных гидроксильных ионов (ОН^–). Вызывается она глав­ным образом находящимися в почвенном растворе карбонатами и гидрокарбонатами щелочных и щелочно-земельных металлов, которые при взаимодействии с водой образуют слабые кислоты и сильные основания, определяющие щелочную реакцию. Ще­лочность почвенного раствора может вызываться также гидро­литически щелочными солями кремневой и органических кислот.

Установление щелочности необходимо для разработки меро­приятий по ее устранению.

Принцип определения щелочности, вызывающейся нормаль­ными карбонатами. Некоторый объем водной вытяжки титруют серной кислотой в присутствии фенолфталеина:

2Na₂CO₃ + H₂SO₄ = 2NaHCO₃ + Na₂SO₄.

Появление в результате этой реакции в растворе иона HCO₃^-приводит к снижению рН (ниже 8,2) и обесцвечиванию фенолфталеина. При этом, согласно уравнению реакции, сода оттитровывается лишь наполовину, т. е. до образования бикар­боната.

Материалы и оборудование: аналитические весы, почва (воздушно сухая), ротатор.

Реактивы: Фенолфталеин, 0,01 н. раствор H₂SO₄, метилоранж.

Ход анализа. К 25—50 мл водной вытяжки в конической колбочке прибавляют 1—2 капли фенолфталеина и при появлении розовой окраски (что указывает на присутст­вие нормальных карбонатов) жидкость титруют 0,01 н. раст­вором H₂SO₄ до исчезновения окраски. Для большей точности определения конца титрования рядом с колбоч­кой, в которой проводят титрование, ставят такую же колбочку с таким же количеством вытяжки, но без фенолфталеина (сви­детель). Титруют до тех пор, пока окраска жидкости в кол­бочке с фенолфталеином не сравняется с окраской жидкости в колбочке без индикатора.

Вычисление результатов анализа. Расчеты ведут по формуле

,

где X – количество ионов СО₃^2– % к массе почвы;

а – количество 0,01 н. раствора H₂SO₄, израсходованного на титрование, мл;

2 – коэффициент, ука­зывающий, что число миллилитров кислоты надо удвоить, так как при тит­ровании обесцвечивание раствора наступает, как только карбонат перейдет в бикарбонат, т. е. когда фактически оттитровывается лишь половина карбо­нат-ионов;

0,0003 – граммы СО₃^2–, соответствующие 1 мл 0,01 н. H₂SO₄;

н – навеска почвы, отвечающая объему вытяжки, взятой для титрования, г;

100 – для пересчета результатов в проценты.

Принцип определения общей щелочности. Метод заклю­чается в титровании вытяжки кислотой в присутствии индика­тора – метилоранжа, т. е. до рН 4,4:

Са (НСО₃)₂ + H₂SO₄ = 2Н₂0 + 2СО₂ + CaSO₄.

Ход анализа. После определения щелочности от нормальных карбонатов, а при их отсутствии сразу же после добавления фенолфталеина (если не появилась окраска) в ту же колбочку (или в другую — с новой порцией вытяжки) приливают две капли метилоранжа и титруют 0,01 н. раствором H₂SO₄ до возникновения розовой окраски. Для точности титро­вания колбочку ставят на лист белой бумаги, а рядом с ней помещают другую колбочку такого же объема и с тем же ко­личеством вытяжки и индикатора. Титруют жидкость до сла­бого ее порозовения.

Вычисление результатов анализа. Определяя общую щёлоч­ность, суммируют количество кислоты, израсходованной при титровании вытяжки в колбочках как с фенолфталеином, так и с метилоранжем. Расчет ведут по формуле

,

где X – общая щелочность, % НСО₃^– к массе почвы;

а – количество 0,01 н. H₂SO₄, пошедшей на титрование вытяжки с фенолфталеином, мл;

б – коли­чество той же кислоты, затраченное на титрование такого же объема с ме­тилоранжем, мл;

0,00061 – количество НСО₃^–, соответствующее 1 мл 0,01 н. раствора H₂SO₄, г;

н – навеска почвы, отвечающая объему вытяжки, взятой для титрования, г;

100 – для пересчета результатов в проценты.