Методы определения двухвалентного железа в почве

В качестве индикатора используют сульфосалициловую кислоту. Интервал рН, в котором развивается красно-фиолетовая окраска сульфосалицилатного комплекса железа, не велик. Поэтому нужно очень строго соблюдать предписанные методикой условия проведения анализа. В противном случае окрашенное соединение может не образоваться. Часто раствор не приобретает красно-фиолетовой окраски в связи с тем, что имеет более кислую, чем необходимо, реакцию.

В этом случае в анализируемую систему нужно добавить раствор аммиака, а не сульфосалициловой кислоты.

В конечной точке титрования сульфосалицилат железа разрушается вследствие образования более устойчивого комплексонатажелеза и лиловая окраска исчезает, переходя в лимонно- желтую, обусловленную комплексонатом железа. Как уже отмечалось, молярный коэффициент поглощения сульфосалицилата железа невелик, поэтому переход окраски при комплексонометрическом титровании железа нерезкий.( Зонн, 1978, Рукака, 1978).

Колориметрическое определение железа сульфосалицыловым методом.

Сульфосалициловая кислота образует с железом комплексные ионы разной окраски: при рН 2--2,5 [Fe (Sal)]+ красного цвета, при рН 4--8 [Fe (Sal)г]^- бурого цвета и при рН 8--11,5 Fe(SaI₂)]^3--желтого цвета¹⁴⁹. В кислой среде указанные комплексные ионы образует только окисное железо, в щелочной -- окисное и закисное, поскольку в этих условиях Fe²⁺легко окисляется до Fe³⁺.Таким образом, аммиачным вариантом сульфосалицилового метода определяют общее содержание железа, т. е. сумму ионов Fe²+ + Fe³+.

Аммиачный вариант сульфосалицилового метода основан на образовании внутрикомплексного железосульфосалицилатного иона:

Желтая окраска этого комплексного иона отличается настолько большой устойчивостью, что окрашенный раствор трисульфосалицилата железа не изменяет своей окраски в течение месяца и более.

Сульфосалициловый метод позволяет применять все способы колориметрирования как визуального, так и фотоэлектроколори-метрирования. Молярный коэффициент погашения окрашенного раствора трисульфосалицилатного комплекса е = 6000 при л = 430нм. Закон Бера соблюдается до концентрации 4 мгFe³+1л. ( Зонн, 1978, Рукака, 1978).

Выполнение определения. Тщательно перемешивают фильтрат от кремневой кислоты, находящийся в мерной колбе, берут из него пипеткой 10--25 мл и помещают в мерную колбочку емкостью 100 мл.Приливают к взятому раствору 5--10 мл 25%-ного раствора сульфосалициловой кислоты. Количество прибавляемой сульфосалициловой кислоты зависит не только от содержания железа, но и от содержания алюминия, кальция и магния, так как часть реактива расходуется на связывание указанных ионов в бесцветные комплексы. Поэтому сульфосалициловую кислоту прибавляют в таком количестве, чтобы после нейтрализации кислоты аммиаком не было помутнения раствора от выпавших гидроокисей. В колбочку прибавляют 25%-ный раствор аммиака до появления слабого запаха. По мере нейтрализации солянокислого раствора, появившаяся красно-фиолетовая окраска переходит в желтую.

Окрашивание раствора происходит в интервале рН 1 --12. В сильнокислой среде (рН<1) окрашенный комплексный ион железосульфосалицилата не образуется. При рН>12 окрашивание тоже не наблюдается. В этом случае выделяется гидроокись Fe(OH)₃.

В случае помутнения в раствор вносят еще некоторое количество сульфосалициловой кислоты--до полного просветления раствора, после чего добавляют аммиак до сильного запаха. Добавляют еще 1 мл 25%-ного раствора аммиака, чтобы реакция была явно щелочной. Избыток аммиака не вредит определению, но аммиак должен быть свободен от С0₂. В противном случае раствор может стать мутным от СаС0₃ и MgCCb.

Если окраска раствора не чисто желтая, а имеет буроватый или коричневато-буроватый оттенок, определение следует повторить с новой порцией анализируемого раствора, в который вносят 0,5--1 г солянокислого гндроксиламина или гидразина, чтобы удержать марганец в растворе, т. е. воспрепятствовать выделению осадка гидрата двуокиси марганца. Такой осадок выделяется спустя некоторое время после окрашивания раствора, поэтому фотометрирование рекомендуется проводить в первые 5--10 мин после прибавления всех реактивов.

Доводят раствор в колбе дистиллированной водой до метки, перемешивают и проводят колориметрическое определение тем или другим способом.

Определение двухвалентного железа в почве по ГОСТу.

Двухвалентное железо определяют колориметрически с бб-дипиридилом. В мерную колбу на 100 мл помещают 10-20 мл вытяжки, 1 мл 10%-ного раствора NaF и 1 мл 10%-ного раствора Н₃ВO₃, прибавляют

1 капли индикатора тимолблау и приливают буферный раствор (уксусная кислота+уксуснокислый натрий) до перехода окраски индикатора в желтый цвет. Приливают 1 мл раствора бб-дипиридила, перемешивают, доводят водой до метки и снова перемешивают. Оставляют стоять на 30 мин., после чего фотоколориметрируют. Окраска раствора при стоянии в темноте не изменяется в течение многих дней.

Для приготовления стандартной шкалы в мерные колбы на 100 мл вносят 5-10 мл образцового раствора (с интервалом в 1 мл), содержащего в 1 мл 0,02 мг FeO.

Приливают те же реактивы, как и в случае испытуемых растворов. Фотоколориметрируют по истечении 30 мин. Реактивы. 1. 1,0 н. раствор серной кислоты. 28 мл крепкой серной кислоты (уд.вес 1,84) вливают в дистиллированную воду и доводят объем до 1 л. 2. 0,05 н. раствор трилона Б. 9,3 г трилона Б растворяют в дистиллированной воде, доводя объем до 1 л. Титр трилона устанавливают но раствору железа с известным содержанием железа.

2. 10%-ный раствор сульфосалициловой кислоты. 10 г сульфосалициловой кислоты растворяют в воде, доводя объем до 100 мл.

3. Раствор бб-дипиридила. 5 г бб-дипиридила растворяют в дистиллированной воде, к которой прибавлено 5-8 мл 0,1 н. НСl. Объем раствора доводят до 1 л дистиллированной водой.

4. Индикатор тимолблау. Готовят 0,04%-ный спиртовой раствор.

5. Буферный раствор. Смешивают 100 мл 2%-ной уксусной кислоты с 100 мл 3%-ного уксуснокислого натрия.

6. Образцовый раствор железа. Навеску в 0,5462 г перекристаллизованной соли Мора FeSO₄(NH₄)2SO₄ * 6Н2O помещают в мерную колбу на 1 л, растворяют в прокипяченной воде, подкисленной 10-15 мл 10%-ной H₂SO₄, и доводят до метки дистиллированной водой. В 1 мл этого раствора содержится 0,1 мг FeO. Из приготовленного таким образом раствора готовят рабочий раствор, содержащий в 1 мл 0.02 мг FeO.

(ГОСТ 27395-87).

Выводы

двухвалентный железо гидроморфизм сульфосалицинатный

1. Собраны и обобщены сведения о методах подготовки проб и пяти различных методах определения двухвалентного железа в почвах: сульфосалицинатный метод, комплексонометрические методы (2 разные модификации) , колориметрические методы (2 разные модификации),

2. Составлен список необходимых реактивов и оборудования на каждый анализ

3. Изучена методика по определению двухвалентного железа, приведенная в ГОСТ 27395-87.

Список литературы

Орлов, Дмитрий Сергеевич. Химия почв: Учеб.для вузов по спец."Агрохимия и почвоведение" / Д.С.Орлов.--2-е изд.,перераб.и доп..--М.: Изд-во МГУ, 2010.--400с.: ил..--Библиогр.:с.391-392.

Залуцкий А. А. Диагностика соединений железа в почвенно-минеральных объектах (современные направления и перспективы физико-химических методов исследования / А. А. Залуцкий, В. Ф. Бабанин, Н. А. Седьмов // Известия вузов. Химия и химическая технология.--Б.м...--2009.--Т. 47, № 6.-- С. 49-53.

Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв: учебное посособие для студ. вузов / Е. В. Аринушкина.--Изд. 2-е, перераб. и доп..--Москва: Изд-во Моск. ун-та, 2008.--487с.

Воробьева, Людмила Андреевна. Химический анализ почв: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению и спец. " Почвоведение " / Л.А.Воробьева.--М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008.--271 с.: табл., граф..--Библиогр.: с. 257. - Предм. указ.: с. 258-260.

Кудрявцева А. П. Химический анализ почв: руководство к лабораторно-практическим занятиям для студентов / А. П. Кудрявцева.--Казань: Б.и., 1971.Ч. 1.--1971.--88 с.

Химический анализ горных пород и минералов.--Москва: Б.и., 2009.--248с.

Размещено на Allbest.ru