B.1 方法原理
用焦磷酸钠碱液从样品中抽提腐植酸,再在强酸性溶液中用重铬酸钾将腐植酸中的碳氧化成二氧化碳,根据重铬酸钾消耗量和腐植酸的碳系数,计算肥料中腐植酸的含量。
主要反应为:
C(HA)+K2Cr2O7+H2SO4→Cr2(SO4)3+K2SO4+CO2↑+H2O
K2Cr2O7(过剩)+Fe2++4SO42-→Cr2(SO4)3 +K2SO4+Fe3+
B.2 仪器和设备
实验室常用仪器和恒温水浴。
B.3 试剂和溶液
分析时除非另有说明,限用分析纯试剂、蒸馏水或相当纯度的水。
B.3.1 焦磷酸钠碱抽提液
称取15 g化学纯焦磷酸钠(Na2P4O7•10H2O)(HG 3-1288)和7 g氢氧化钠(GB/T 629),溶解到1 L蒸馏水中,密闭保存。
B.3.2 重铬酸钾(GB 1259-77)标准溶液[c(1/6 K2Cr2O7)=0.1 mol/L)]
将重铬酸钾于130 ℃烘3 h,在干燥器中冷却至室温,称取4.9036 g于烧杯中,加水溶解,然后转移至1000 mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀;也可以直接用买来的重铬酸钾基准试剂,按其说明来配制。
B.3.3 重铬酸钾(GB 642-77)溶液[c(1/6 K2Cr2O7)=0.4 mol/L)]
称取20 g重铬酸钾溶于1000 mL水中,贮存于细口瓶中待用。
B.3.4 硫酸(GB 625-77)
分析纯,98%。
B.3.5 邻菲罗啉(GB 1293-77)指示剂
称取1.5 g邻菲罗啉和1 g硫酸亚铁溶于100 mL水中,贮存于棕色瓶中。
B.3.6 硫酸亚铁铵(GB 661-77)标准溶液[c(Fe2+)=0.1 mol/L]
称取40 g六水硫酸亚铁铵溶于适量的水中,加入20 mL浓硫酸,用水稀释至1000 mL,摇匀,装入深色瓶中,放入两条洁净的铝片或电缆铝线,以保持溶液浓度长期稳定,避免经常标定。按下述方法标定溶液的浓度:
准确吸取c(1/6 K2Cr2O7)= 0.1 mol/L重铬酸钾标准溶液25 mL于250 mL锥形瓶中,加入70~80 mL水和10 mL浓硫酸,冷却后加3滴邻菲罗啉指示剂,用待标定的硫酸亚铁铵溶液滴定,直至溶液颜色变为砖红色即为终点。
硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(M)以mol/L表示,按下式计算:
式中:V—滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液体积,mL。
B.4 测定步骤
B.4.1 溶解
称取0.6±0.01 g(准确至0.0002 g)分析样品于250 mL锥形瓶中,加入焦磷酸钠碱液100 mL,摇动使样品润湿,于瓶口插一小玻璃漏斗,置于100±5 ℃的水浴中,加热抽提2 h,每隔0.5 h摇动1次,使样品全部沉下。取出锥形瓶,冷却后将溶液及残渣全部转入200 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,用中速定性滤纸干过滤,弃去最初的约10 mL,随后滤出50~100 mL溶液,供测定用。
B.4.2 氧化
准确吸取干过滤液5.0 mL于250 mL锥形瓶中,加入c(1/6 K2Cr2O7)=0.4 mol/L重铬酸钾溶液5 mL,缓慢加入浓硫酸15 mL,于沸水浴中加热氧化30 min。
B.4.3 滴定
将氧化后的溶液从水浴中取下,冷却至室温,加入约70 mL水,3滴邻菲罗啉指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液由橙色经绿色变为砖红色即为终点。
B.4.4 空白测定
按照上述步骤进行空白试验。
B.5 结果计算
样品中总腐植酸含量HAt,d(干基)以质量百分数(%)表示,按下式计算:
HAt,ad (分析基)=
HAt, d (干基)= HAt,ad/(1-Mad)
式中:
V0—滴定空白所消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积,mL;
V1—滴定样品腐植酸所消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积,mL;
M—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L;
0.003—与1.00 mL c(Fe2+)=1.000 mol/L硫酸亚铁铵溶液相当的碳质量,g;
a—试样溶液的总体积,mL;
b—测定时所取试样溶液的体积,mL;
G—样品的重量,g;
C—不同样品纯腐植酸碳系数,风化煤腐植酸O.64,褐煤腐植酸0.58,泥炭腐植酸0.51,生物质腐植酸0.50;
Mad—样品的水分。
B.6 允许差
测定结果的允许差值应符合附表B-1规定。
附表 B-1
B.7 注意事项
(1) 若样品中腐植酸含量超过50%,可考虑使用c(1/6 K2Cr2O7)=0.8 mol/L的重铬酸钾溶液氧化。
(2) 邻菲罗啉可用2-羧基代二苯胺(邻苯胺基苯甲酸,OBAC)代替。称取研细的OBAC 0.23 g,加入12 mL 0.1 mol/L氢氧化钠溶液,于沸水浴中加热溶解,用蒸馏水稀释至250 mL。
(3) 本方法只测定腐植酸总量,不能分别测出棕腐酸和黄腐酸。