Способ подготовки почвенных проб для анализа соотношения изотопов азота

 

СПСХ;ОБ ПОДГОТОВКИ ПОЧВЕННЫХ ПРОБ ДЛЯ АНАЛИЗА СООТНОШЕНИЯ ИЗОТОПОВ АЗОТА, включающий обработку пробы реактивами для перевода различных форм аэота в аммонийную форму, дистилляЦию аммиака в растворе серной кислоты, о т л и ч а ю ц и и с я .тем, что, с целью ускорения и повышения достоверности анализа, перед дистилляцией аммиака аммонийную форму азота переводят в индофенол с помощью фенолятгипохлоритной реакции, образующийся индофенол экстрагируют этилацетатом при рН 3, после чего выделяют из экстракта, смещая рН до 1012 .

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(.

РЕСПУБЛИК..SU„„65 А

3(51) G 01 N 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ вр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : " :," -;, Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3374 61 О/30-15 (22) 04.01.82 (46) 23.09.83. Бюл. В 35 (72) В.Н.Башкин, В.Н.Кудеяров и Т.В.Кузнецова (71) Институт агрохимии.и почвоведения AH СССР (53) 631.423(088.8) (56) 1.. Кудеяров В.Н. Колометричес.кое определение аммонийного азота в почвах и растениях феноловым методом.- Агрохимия, 1965, Р 6, с. 146-.150.

2. Кудеяров В.Н.„ Поткин A.È.

К методике определения фиксированно- го аммония в почве,-. Агрохнмия, 1971, М 11, с, 136-137 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОЧВЕННЫХ

ПРОБ ДЛЯ АНАЛИЗА СООТНОШЕНИЯ ИЗОТОПОВ АЗОТА, включащий обработку пробы реактивами для перевода различных форм азота в аммонийную форму, дис.тилляЦию аммиака в растворе серной кислоты, отличающийся,тем, что, с целью ускорения и повышения достоэерности анализа, перед дистилляцией аммиака аммонийную форму азота переводят в индофенол с помощью фенолятгипохлоритной реакции, обраэукщийся индофенол экстрагируют этилацетатом при рН 3, после чего выделяют из экстракта, смещая рН до 1012 ° е

1 043565

Изобретение относится к анализу почв для определения соотношения изотопон различных Форм минерального азота почвы и может быть использовано в практике научно-исследовательских организаций и учреждений агрохимслужбы, Известен способ количественного определения форм азота в почвах, включающий определение аммония колориметрически с помощью фенолятгипо- 1О хлоритной реакции. Эта реакция оснонана на селективном связывании иона аммония Фенолятом "a с образованием индофенола (1).

Однако этот способ не позволяет 15 одновременно определить изотопный состав различных Форм азота.

Известен способ подготовки проб для анализа изотопного состава азота нитратов, обменного и необменного аммония, включающий обработку пробы реактивами для перевода различных форм азота в аммонитную форму и дистилляцию аммиака в раствор серной кислоты (2).

Однако известный способ весьма трудоемок и длителен, требует большого расхода реактивов и зачастую не дает необходимой точности и репрезентативности (при восстанонлвнии нитратов до аммония сплавом Деварда и при разрушении органического вещества почвы может происходить искажение реэультатон).

Целью изобретения является ускорение и повышение достоверности ана- З лиза.

Поставленная цель достигается тем, что перед дистилляцией аммиака аммонийную форму азота переводят в индофенол с помощью фенолятгипохлоритной 4О реакции, образующийся индофенол экстрагируют этилацетатом при рН 3, после че-о выделяют из экстракта, смещая рН до 10-12.

Использование этилацетата позволяет избирательно экстрагиронать необходимое (не менее 10 мг N) количество индофенола из растворов.

Пример 1.,Для анализа используют воздушно-сухую или нативно-влажN ную почву„

Обменный аммоний. 10-50 r почвы помещают в полиэтиленовые колбы 0,51 О л добавляют 1 н ° Na>SOg при соот ношенйи почва — раствор 1:10, встряхивают в течение 0 5 ч при комнатной температуре и фильтруют в колбы

0 5 л. После отбора из этих колб аликвоты Фильтрата (5-10 мл) для определения количества обменного аммония Фильтрат разливают пополам в две 6О полиэтиленовые колбы и в одной из колб (вторую половину фильтрата используют для определения нитратов) добавляют 5 мл комбинированного реактива (для приготовления которого д смешивают 18 мг КаОН, 20 мл Фенола, 260 мг нитропрусида Na с 400 мл Н20 и после охлаждения доводят объем до

1 л), 1 мл 1% гипохлорита Иа и оставляют на 40-60 мин для образонания индофенола.

После развития окраски н полиэтиленовые колбы добавляют 50 мл этилацетата и доводят рН раствора до

3,0, что создает, как установлено экспериментально, наилучшие условия для экстракции. Экстракцию проводят н течение 15-20 мин, после чего отделяют слой этилацетата с экстрагированным индофенолом от остального раствора на делительной воронке. К оставшемуся в делительной воронке раствору индофенола в этилацетате добавляют 3 -5 мл 1 н. KGH. При этом рН раствора сдвигается до 10-12,, происходит разделение зтилацетата и вновь образовавшегося в щелочной среде индофенола интенсивно синего цне" та. Из делительной воронки индофенол переносят н термостайкие колбы емкостью 0,5-1,0 л, добавляют 50 мл 40% раствора ИаОН и производят дистилляцию ИН3 с воздушным холодильником н пробирку с титрованным раствором

H

Пример 2. Нитраты. В колбы с фильтратом суспензии почвы в растворе 1 н. Na SO4 добавляют 0,5 г металлического порошковидного Еп и

1 мл 5% водного раствора CuSO4 встряхивают 2 ч на экстракторе для восстановления нитратов до аммиака и фильтруют н полиэтиленовые колбы.

После отбора из этих колб аликвоты для количественного определения нитратного азота в колбах проводят развитие фенолятгипохлоритной реакции и экстраицию индофенола аналогично примеру 1.

Пример 3. Необменный аммоний, 2-6 г почвы помещают н полиэтиленовые колбы 0,5 л, добавляют смеси кис-. лот 2 н. HF u l н, НС1 н соотношении почва — раствор 1:25, встряхивают в течение 2 ч при комнатной температуре Затем колбы оставляют на 22 ч для полной экстракции необменного аммония. После экстракции образовавшуюся суспензию нейтрализуют 150 мл

4Ъ КОН, фильтруют и полиэтиленовые колбы 0,5 л. После отбора иэ этих колб аликвоты фильтрата (5-10 мл) для определения количества необиенщ1го аммония в колбах проводят раз1043565

Мочевина

То же

0 5

1,0

1,5

2,0

Составитель Л.Рубинова

Редактор Н.Джуган Техред A.Áàáèíåö Корректор А. Дзятка

Заказ 7331/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю М «ЮЮ» O °

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 витие фенолятгипохлоритной реакции и экстракцию индофенола аналогично .примеру 1.

При определении нитратов и необменного аммония количество обменного аммония вычитается из соответствующей суммарной величины.

II р и м е р 4. Сумма минерального азота (нитраты, обменный и необмен-. ный аммоний). 2-6 r почвы помещают в полиэтиленовые колбы 0,5 л, добав- (G ляют 1 r металлического порошковидного Еп и заливают смесью кислот

2 н HF и 1 í HCl при соотношении почва — раствор 1:25. Колбы встряхивают в течение 2.ч на экстракторе и Hclc таивают в течение 22 ч при комнатной температуре для полной экстракции .аммония (обменного и необменного) и восстановления нитратов до аммиака .

Затем образовавшуюся суспензию нейтрализуют 4,2% КОН, настаивают в те2 чение 0,.5-1 ч, но не более 3 ч, и фильтруют в полиэтиленовые колбы

0,5 л. После отбора из этих колб аликвоты (5-10 мл) для количественного определения суммы минерального

25 азота в колбах проводят развитие фе" нолятгипохлоритной реакции и экстракцию индофенола аналогично примеру 1.

В таблице на примере наиболее легко разлагаемой аминокислоты мочевины экспериментально показано, что ри использовании предлагаемой процедуры не происходит экстракции и гидроли à азотсодержащих органических соединений почвы. Это свидетельствует о чистоте выделения минеральных форм азота.

Аминокислота Добавлено, Обнаружено, мг кг

Предлагаемый способ позволяет зна» чительно (в 14 раэ) сократить суммарное (для трех форм минерального азота) время проведения операций. Время подготовки проб для анализа изотопного состава суммы минерального азота в почвах сокращается в 43 раза.

Примерно в 2 раза уменьшается расход основных реактивов применение некоторых иэ-них (напрймер АдНОяи др.) вообще отпадает. Унификация методов повышает их надежность и также сакращает время анализа за счет использования одинаковых реактивов.