ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТОРФ И ПРОДУКТЫ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА Методы определения аммиачного азота Peat and products of its processing for agriculture. Methods for determination of ammonia nitrogen

ГОСТ 27894.3-88

Срок действия с 01.01.90

до 01.01.2000

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на торф и продукты его переработки для сельского хозяйства и устанавливает методы определения аммиачного азота.

Сущность методов заключается в извлечении обменно-поглощенного аммиака растворами соляной кислоты концентрации 0,1 моль/дм³ (0,1 н) и 0,2 моль/дм³ (0,2 н) из торфа, торфяных удобрений, прессованной, формованной и гранулированной торфяной продукции, а также водорастворимого аммиака - дистиллированной водой из микропарников, торфяных грунтов, субстратов, торфяных питательных смесей с последующим фотоколориметрическим определением в вытяжках аммиачного азота в виде окрашенного соединения йодистого меркураммония или окрашенного индофенольного соединения, образующегося при взаимодействии аммония с гипохлоритом натрия и салициловокислым натрием.

При возникновении разногласий в оценке массовой доли аммиачного азота испытания проводят по методу с образованием окрашенного индофенольного соединения.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 27894.0.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АММИАЧНОГО АЗОТА С РЕАКТИВОМ НЕССЛЕРА

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы лабораторные 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г по ГОСТ 24104.

Весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.

Фотоэлектроколориметр по ГОСТ 12083.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см³, раствор концентрации с (НСl) = 0,1 моль/дм³ (0,1 н).

Калий-натрий виннокислый (сегнетова соль) по ГОСТ 5845, перекристаллизованный.

Реактив Несслера по ТУ 6-09-2089 или приготовленный по ГОСТ 4517.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, перекристаллизованный и высушенный до постоянной массы при температуре 100 - 105 °С.

Основной образцовый раствор А хлористого аммония.

Рабочий образцовый раствор Б хлористого аммония.

2.2. Подготовка к испытанию

2.2.1. Приготовление раствора соляной кислоты концентрации с (НСl) = 0,1 моль/дм³ (0,1 н)

8,2 см³ соляной кислоты плотностью 1,19 г/см³ (или 9,1 см³ плотностью 1,17 г/см³) помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, содержащую 500 - 600 см³ дистиллированной воды, и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

2.2.2. Приготовление раствора сегнетовой соли (KNaC₄H₄O₆·4H₂О) с массовой долей 50 %.

(500,0 ± 0,1) г сегнетовой соли растворяют в 500 см³ дистиллированной воды. Приготовленный раствор с помощью реактива Несслера необходимо проверить на содержание иона аммония. При наличии его в раствор добавляют небольшое количество КОН или NaOH до щелочной реакции. Затем раствор кипятят до начала образования на стенках стакана корки солей, разбавляют дистиллированной водой до прежнего объема и повторяют пробу на аммиак с реактивом Несслера.

В случае, если раствор сегнетовой соли получается желтоватой окраски, следует приготовить реактив из перекристаллизованной соли. Для этого нужно приготовить насыщенный раствор соли в горячей воде, температурой до 70 - 80 °С (избытка воды следует избегать). Раствор фильтруют в фарфоровую чашку диаметром 260 - 280 мм, упаривают на водяной бане до выпадения кристаллов, оставляют на 18 - 20 ч. Затем выпавшие кристаллы фильтруют с применением водоструйного насоса, один раз промывают дистиллированной водой и сушат между листами фильтровальной бумаги.

2.2.3. Приготовление основного образцового раствора А хлористого аммония (NH₄Cl) массовой концентрации 0,1 мг/см³

Навеску массой 0,3821 г хлористого аммония растворяют в дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью  1 дм³ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. В 1 см³ раствора А содержится 0,1 мг азота.

2.2.4. Приготовление рабочего образцового раствора Б хлористого аммония массовой концентрации 0,01 мг/см³

Раствор Б хлористого аммония получают путем разбавления основного раствора А, полученного по п. 2.2.3, дистиллированной водой в 10 раз (в мерную колбу вместимостью 200 см³ помещают 20 см³ раствора А и доводят объем раствора до метки водой). Раствор Б применяют для приготовления шкалы образцовых растворов.

В 1 см³ раствора Б содержится 0,01 мг азота.

2.2.5. Приготовление шкалы образцовых растворов и построение градуировочного графика

Из раствора Б готовят серию эталонных растворов. Для этого в мерные колбы вместимостью 50 см³ наливают из бюретки объем раствора Б, указанный в табл. 1, доливают дистиллированной водой до половины объема, прибавляют 2 см³ раствора сегнетовой соли с массовой долей 50 %, 2 см³ реактива Несслера и дистиллированную воду до метки, тщательно перемешивая содержимое колбы после добавления каждого реактива. Через 5 - 10 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотозлектроколориметре с синим светофильтром при длине волны 400 - 425 нм в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 10 или 20 мм, используя в качестве эталона сравнения кювету с контрольным раствором. Контрольный раствор содержит все реактивы, кроме образцового раствора или анализируемой вытяжки и проходит все стадии анализа.

На основании показаний прибора строят градуировочный график согласно табл. 1, откладывая по оси абсцисс значения массы аммиачного азота в миллиграммах, а по оси ординат - соответствующие им значения оптической плотности. Градуировочный график проверяют по трем точкам перед каждым испытанием.

Таблица 1

2.3. Проведение испытания

2.3.1. Проведение испытания при определении аммиачного азота в торфоминеральноаммиачных и торфоаммиачных удобрениях

Навеску массой (5,00 ± 0,01) г торфоминеральноаммиачных и торфоаммиачных удобрений переносят в колбу вместимостью 750 см³ и приливают 500 см³ раствора соляной кислоты концентрации 0,1 моль/дм³, перемешивают и настаивают 18 - 20 ч. Затем суспензию переносят на бумажный фильтр и фильтруют. Пипеткой отбирают 2 - 5 см³ фильтрата, переносят в мерную колбу на 50 см³, добавляют дистиллированную воду до половины объема, прибавляют 2 см³ раствора сегнетовой соли с массовой долей 50 %, 2 см³ реактива Несслера и дистиллированную воду до метки, тщательно перемешивая содержимое колбы после добавления каждого реактива. Через 5 - 10 мин определяют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре так же, как при построении градуировочного графика (п. 2.2.5).

По градуировочному графику находят массовую долю аммиачного азота в анализируемой пробе, соответствующую отсчету на фотоэлектроколориметре.

При получении интенсивно окрашенных растворов необходимо определение аммония повторить, предварительно разбавив испытуемый раствор (фильтрат) в 5 - 10 раз дистиллированной водой. При проведении расчетов следует внести соответствующую поправку на разбавление.

2.3.2. Проведение испытания при определении аммиачного азота в формованной прессованной и гранулированной торфяной продукции

Навеску массой (5,00 ± 0,01) г торфяной продукции переносят в колбу вместимостью 250 см.³ и приливают 250 см³ раствора соляной кислоты концентрации 0,2 моль/дм³, перемешивают и настаивают 18 - 20 ч. Суспензию фильтруют, отбирают пипеткой 2 - 5 см³ фильтрата и переносят в мерную колбу на 50 см³. Затем добавляют дистиллированную воду до половины объема, 2 см³ раствора сегнетовой соли, 2 см³ реактива Несслера и дистиллированную воду до метки, тщательно перемешивая содержимое колбы после добавления каждого реактива. Через 5 - 10 мин определяют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре так же, как при построении градуировочного графика по п. 2.2,5.

2.3.3. Проведение испытания при определении водорастворимого аммиака в торфяных грунтах, питательных смесях, субстратах и микропарниках.

Навеску массой (5,00 ± 0,01) г торфяной продукции переносят в колбу вместимостью 250 см³ и приливают 250 см³ дистиллированной воды, добавляют 3 - 4 капли толуола, перемешивают и настаивают 18 - 20 ч. Суспензию фильтруют, отбирают пипеткой 2 - 3 см³ фильтрата и переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³. Дальнейший ход испытаний проводят по п. 2.3.1.

2.3.4. Проведение испытания при определении аммиачного азота в торфяной продукции, содержащей в качестве азотного компонента карбамид (мочевину)

Навеску массой (5,00 ± 0,01) г переносят в колбу вместимостью 250 см³ и приливают 250 см³ раствора соляной кислоты концентрации 0,2 моль/дм³, перемешивают и ставят на 40 - 45 мин на водяную баню, температура воды в которой должна быть 75 - 80 °С. После охлаждения до комнатной температуры содержимое колб фильтруют, отбирают пипеткой 2 - 5 см³ фильтрата и переносят в мерную колбу на 50 см³.

Дальнейший ход испытаний проводят по п. 2.3.1.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массу аммиачного азота (X) в миллиграммах на 100 г торфа и торфяной продукции при натуральной влаге вычисляют по формуле

где т - масса аммиачного азота, соответствующая на градуировочном графике отсчету на фотоэлектроколориметре, мг;

V - общий объем фильтрата, см³;

V₁ - объем фильтрата, взятый для определения, см³;

K΄ - поправка на разбавление фильтрата;

т₁ - масса навески, г.

2.4.2. Массу аммиачного азота (X₁) в миллиграммах на 100 г сухого вещества вычисляют по формуле

где W - массовая доля влаги в торфе или торфяной продукции, %.

2.4.3. Абсолютное допускаемое расхождение между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать значений, указанных в табл. 2.

2.4.4. Массовую долю аммиачного азота (Х₂) в процентах в пересчете на сухое вещество вычисляют по формуле

Таблица 2

мг

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АММИАЧНОГО АЗОТА С ОБРАЗОВАНИЕМ ОКРАШЕННОГО ИНДОФЕНОЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы лабораторные 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г по ГОСТ 24104.

Весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.

Фотоэлектроколориметр по ГОСТ 12083.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, перекристаллизованный и высушенный до постоянной массы при температуре 100 - 105 °С.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328.

Натрий салициловокислый, ч.

Натрий нитропруссидный по ТУ 6-09-4224.

Калий-натрий виннокислый (сегнетова соль), перекристаллизованный по ГОСТ 5845.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N΄, N΄-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652.

Известь хлорная по ГОСТ 1692.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см³, раствор концентрации c (НСl) = 1 моль/дм³ (1 н).

Калий йодистый по ГОСТ 4232.

Натрий серноватистокислый тиосульфат по ГОСТ 27068, раствор концентрации c (¹/₂ Na₂S₂O₃·5H₂O) = 0,l моль/дм³ (0,1 н).

Образцовый раствор А аммония хлористого.

Основной окрашивающий раствор

Рабочий окрашивающий раствор.

Основной раствор гипохлорита натрия.

Раствор гипохлорита натрия с массовой долей 0,125 %.

3.2. Подготовка к испытанию

3.2.1. Приготовление раствора соляной кислоты концентрации с (НСl) = 1 моль/дм³ (1 н).

82 см³ соляной кислоты плотностью 1,19 г/см³ (или 91 см³ плотностью 1,17 г/см³) помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, содержащую 500 - 600 см³ дистиллированной воды, перемешивают и доводят объем дистиллированной водой до метки.

3.2.2. Приготовление раствора тиосульфата натрия (натрия серноватистокислого пятиводного (Na₂S₂O₃·5H₂O), концентрации c (¹/₂Na₂S₂O₃·5H₂O) = 0,1 моль/дм³ (0,1 н)

Раствор готовят из стандарт-титра (фиксанала) тиосульфата натрия. Для этого содержимое одной ампулы стандарт-титра переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

3.2.3. Приготовление основного раствора гипохлорита натрия (NaClO)

В стакан вместимостью 500 см³ помещают (150,0 ± 0,1) г хлорной извести и добавляют 250 см³ дистиллированной воды. В другом стакане в 250 см³ дистиллированной воды растворяют (105,0 ± 0,1) г углекислого натрия (Na₂CO₃). Затем оба раствора сливают при постоянном помешивании. Полученную суспензию отстаивают двое суток. Прозрачную жидкость над осадком сливают, фильтруют и используют для работы.

Полученный раствор содержит массовую долю активного хлора от 6 до 10 % и может храниться в течение года в склянке из темного стекла в холодильнике при температуре от 5 до 10 °С.

Для определения точного содержания активного хлора 1 см³ раствора гипохлорита натрия переносят в колбу вместимостью 100 см³, добавляют 40 - 50 см³ дистиллированной воды, прибавляют 2 г йодистого калия и 10 см³ раствора соляной кислоты концентрации 1 моль/дм³ (1 н). Образовавшийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия концентрации 0,1 моль/дм³ (0,1 н) до исчезновения вишневой окраски.

Массовую долю хлора в процентах (X₃) в 100 см³ раствора гипохлорита натрия рассчитывают по формуле

X₃ = V · 0,00355 · 100,                                             (1)

где V - объем раствора тиосульфата натрия концентрации 0,1 моль/дм³ (0,1 н), см³;

0,00355 - коэффициент перевода в г хлора (1 см³ раствора тиосульфата натрия концентрации 0,1 моль/дм³ соответствует 0,00355 г хлора)

Пример расчета приведен в приложении.

3.2.4. Приготовление рабочего раствора гипохлорита натрия с массовой долей 0,125 %.

Готовят в день проведения испытаний разбавлением основного раствора. Объем основного раствора гипохлорита натрия в см³, необходимый для приготовления определенного объема, например, 100 см³ рабочего раствора с массовой долей 0,125 %, вычисляют по формуле

                                                            (2)

где 0,125 - требуемая массовая доля хлора в рабочем растворе гипохлорита натрия, %;

100 - объем рабочего раствора гипохлорита с массовой долей 0,125 %;

X_Cl - массовая доля хлора в основном растворе гипохлорита натрия в %, установленная по хлору по формуле (1)

Объем основного раствора, вычисленный по формуле (2), переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки дистиллированной водой.

3.2.5. Приготовление основного окрашивающего раствора

Навески массой (56,7 ± 0,1) г натрия салицилового кислого, (16,7 ± 0,1) г сегнетовой соли (калия-натрия виннокислого) и (26,7 ± 0,1) г натрия гидроксида растворяют в 700 см³ дистиллированной воды и кипятят полученный раствор в течение 20 мин для устранения загрязнения аммиаком. После охлаждения раствора в нем растворяют (0,4 ± 0,1) г нитропруссидного натрия, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доводят объем раствора до метки водой.

Раствор хранят в темной склянке в течение месяца в холодильнике при температуре от 5 до 10 °С.

3.2.6. Приготовление рабочего окрашивающего раствора

В день проведения испытания 111 см³ основного окрашивающего раствора помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, приливают дистиллированную воду до половины объема, прибавляют 2 г трилона Б и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

3.2.7. Приготовление основного образцового раствора А хлористого аммония (NH₄Cl) массовой концентрации 0,1 мг/см³

Навеску массой (0,3819 ± 0,0002) г хлористого аммония растворяют в дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доводят дистиллированной водой до метки. В 1 см³ раствора А содержится 0,1 мг азота.

3.2.8. Приготовление шкалы рабочих образцовых растворов (Б) и построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 250 см³ из бюретки последовательно наливают объем раствора А хлористого аммония, указанный в табл. 3, и объем доводят до метки дистиллированной водой.

В день проведения испытания из шкалы рабочих образцовых растворов отбирают по 2,5 см³ в мерные колбы вместимостью 50 см³, прибавляют 45 см³ рабочего окрашивающего раствора и 2,5 см³ рабочего раствора гипохлорита натрия с массовой долей 0,125 %, перемешивая содержимое колб после добавления каждого реактива. Через 1 ч измеряют оптическую плотность окрашенных растворов относительно контрольного раствора на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром при длине волны 630 - 660 нм в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 10 или 20 мм.

Контрольный раствор содержит все реактивы, кроме образцового или анализируемой вытяжки, и проходит все стадии анализа.

На основании показаний прибора строят градуировочный график согласно табл. 3, откладывая по оси абсцисс значения массы аммиачного азота в миллиграммах, а по оси ординат - соответствующие ей значения оптической плотности.

Таблица 3

3.3. Проведение испытания

Используют солянокислый фильтрат, полученный по пп. 2.3.1, 2.3.2 и 2.3.4, или водный фильтрат, полученный по п. 2.3.3.

В мерную колбу вместимостью 50 см³ отбирают пипеткой 2,5 см³ фильтрата, прибавляют 45 см³ рабочего окрашивающего раствора и 2,5 см³ рабочего раствора гипохлорита натрия с массовой долей 0,125 %, перемешивая после добавления каждого реактива, и оставляют на 1 ч для развития окраски. Через 1 ч измеряют оптическую плотность окрашенных растворов на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром при длине волны 630 - 660 нм, используя кюветы толщиной поглощающего свет слоя 10 или 20 мм относительно контрольного раствора с добавлением всех реактивов.

3.4. Обработка результатов

Обработку результатов производят в соответствии с п. 2.4.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

Пример расчета массовой доли хлора в процентах в основном растворе гипохлорита натрия

На 1 см³ раствора гипохлорита натрия затрачено при титровании 22,9 см³ раствора тиосульфата натрия. Массовая доля хлора в % в основном растворе гипохлорита натрия составит

Х₂ = 0,00355 · 22,9 · 100 = 8,13 %

Пример расчета объема основного раствора

Для получения 100 см³ рабочего раствора гипохлорита натрия с массовой долей 0,125 % из основного раствора, имеющего концентрацию по хлору 8,13 %, необходимо взять 1,54 см³

                                                                                                                                         см³           

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством топливной промышленности РСФСР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Л.М. Кузнецова, канд. биол. наук (руководитель разработки); Б.П. Морозов (руководитель темы); В.Н. Булганина, канд. техн. наук; А.А. Веденина, канд. с.-х. наук; Г.П. Симонова, канд. биол. наук; И.А. Карлина; Л.И. Розанова; В.М. Петрович (руководитель разработки); Т.В. Агеева; О.А. Краснова; Н.К. Шорох

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22.11.88 № 3771

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

СОДЕРЖАНИЕ