Реакции при распознавании нерастворимых удобрений.

    Известковые удобрения. Готовится водная суспензия удобрения в пробирке. К ней последовательно добавляют несколько капель индикатора фенолфталеина и соляной кислоты.

 Са(ОН)₂ – водная суспензия от фенолфталеина окрашивается в малиновый цвет, от кислоты не вскипает.

 СаСО₃ – водная суспензия не окрашивается от фенолфталеина, вскипает от кислоты.

                           СаСО₃ + 2НС I = СаС I ₂ + Н₂О + ­ СО₂

Известь – пушенка (Са(ОН)₂ + СаСО₃) – водная суспензия от фенолфталеина окрашивается, от кислоты вскипает.

Фосфорные удобрения.Фосфорные удобрения не окрашиваются от фенолфталеина и не вскипают от кислоты (исключением являются фосфатные шлаки). Во всех фосфорных удобрениях открывают Са ^{2 +} и фосфат-ионы. Различия между удобрениями состоят в том, что у одних эти ионы переводятся в раствор водной вытяжкой, у других для этого необходимо кислая вытяжка.

    СуперфосфатыСа (Н₂РО₄)₂ + 2Са S О₄  + другие примеси – простой; Са (Н₂РО₄)₂ + примеси – двойной.

Из всех простых фосфорных удобрений только суперфосфаты содержат водно-растворимые фосфаты. Но примеси их не растворимы даже в кислотах. Таким образом, если установлено, что удобрение фосфорное (не вскипает от кислоты и не окрашивается фенолфталеином) и не растворяется заметно в кислой среде, можно предположить, что оно является суперфосфатом. Для достоверного суждения из новой порции удобрения готовят водную вытяжку, отфильтровывают и в водном фильтрате открывают ион кальция оксалатом аммония и нитратом серебра – дигидрофосфат ион. Более чёткую реакцию на присутствие фосфат иона даёт сульфат молибденовая жидкость.

  Преципитат - СаНРО₄ 2Н₂О. Удобрение взболтать с водой, прибавить немного кислоты. При этом удобрение растворяется. В части кислого раствора открывают ион кальция оксалатом аммония (с предварительной нейтрализацией аммиаком). В другой части раствора открывают гидрофосфат ион прибавлением к нагретому раствору сульфат молибденовой жидкости – выпадает ярко – желтый осадок. (В кислой среде нитрат серебра непригоден для осаждения фосфора, так как фосфаты серебра легко растворимы в кислотах).

 Томасшлак, фосфатшлак - Са₄Р₂О₉, с большим количеством разнообразных примесей. Удобрения весьма специфичны по внешнему виду – темно-серые тяжелые, пылящие порошки. При действии кислотой вскипают; т.к. содержат много карбоната кальция, и выделяют сероводород за счет присутствия в удобрении в качестве примеси сульфата железа.

                             F е S + 2 HCI = F е CI ₂ + ­ H ₂ S

Кислую вытяжку отфильтровывают и в фильтрате открывают ионы кальция и фосфорной кислоты (как это указано для преципитата).

Очень характерной для фосфатных шлаков реакцией является реакция на 3-х валентное железо, всегда присутствующее в удобрениях в виде значительной примеси. Для этого к части кислого фильтрата прибавляют несколько капель тиоцианида аммония – появляется кроваво – красная окраска.

В силу высокой щелочности фосфатных шлаков для получения четких реакций необходимо приливать побольше кислоты при получении кислой вытяжки из удобрения.

    Нитрофоски. Это комплексные удобрения, содержащие азот в аммонийной и нитратной формах, водно и лимоннорастворимые формы фосфора и калий. Выпускаются в гранулированном виде.

Обнаружив в гранулированном удобрении воднорастворимый фосфор, следует продолжить распознавание на содержание аммонийного и нитратного азота. Наличие калия устанавливается путем осмотра гранул – по наличию в них красных кристаллов. (Использование реактива на калий – кобальтнитрита натрия исключено из-за присутствия в удобрении аммонийного азота). Обнаружение в гранулированном удобрении трех основных элементов питания свидетельствует о том, что данное удобрение является комплексным.

   Реактивы.

1. 10% - раствор едкой щелочи.

2. 5% - раствор кобальтнитрита натрия Nа₃[Со(NО₂)₆].

3. Насыщенный раствор (NН₄)₂С₂О₄.

4. 2% - раствор АgNО₃.

5. 5% - раствор ВаСI₂.

6. 10% – раствор НNО₃.

7. Слабый раствор СиSО₄ × 5Н₂О (слегка окрашенный).

8. 20% - раствор НСI.

9. 5% – раствор аммиака.

10. Фенолфталеин.

11. Сульфат молибденовая жидкость (приготовление см. «Определение водно-растворимых фосфорнокислых соединений в удобрениях».

12. 2% - раствор NН₄СNS.

Определение аммонийного азота в удобрениях формалиновым

Методом

Содержащие аммоний удобрения являются наиболее распространенными среди минеральных азотных удобрений. Для оценки их качества иногда возникает потребность в количественном определении содержания в них азота.

Принцип метода. Метод применим лишь для определения аммонийного азота. Другие формы азота, встречающиеся в удобрениях – нитратная, амидная – непосредственно этим методом не определяются. Таким образом, данным методом можно определелить весь азот в сульфате аммония (NН₄)₂SО₄, хлориде аммония NН₄СI, аммофосе NН₄Н₂РО₄ и диаммофосе (NН₄)₂НРО₄, половину всего азота в аммонийной селитре NН₄NО₃ (а именно – аммонийную). Метод основан на следующей реакции:

         2( N Н₄) ₂ S О₄ + 6НСОН = (СН₂)₆ N ₄ + 6Н₂О + 2Н₂ S О₄, или

                   4 N Н₄ N О₃ + 6НСОН = (СН₂)₆ N ₄ + 6Н₂О + 4Н N О₃

При взаимодействии двух нейтральных соединений – аммонийного удобрения и формалина, образуется нейтральное вещество гексаметилентетрамин (СН₂)₆N₄, вода (также нейтральное соединение) и минеральная кислота. Количество кислоты эквивалентно количеству удобрения, а следовательно, количество кислоты эквивалентно количеству аммонийного азота в удобрении.

Выделившуюся кислоту оттитровывают щелочью и по расходу щелочи рассчитывают количество аммонийного азота.

Расчет рабочего коэффициента. В данном анализе рабочий коэффициент показывает сколько граммов азота соответствуют1мл рабочего раствора щелочи, пошедшей на титрование кислоты. Обычно применяется 0,5н раствор щелочи.

1л 1,0н щелочи соответствует эквивалентной массе азота.

Так как эквивалентная масса азота равна 14г/моль, то

1л 1,0н щелочи соответствует 14г азота,

1л 0,5н щелочи - 7г азота,

1мл 0,5н щелочи - 0,007г азота.

Таким образом, рабочий коэффициент в данном анализе, при использовании 0,5н щелочи, равен 0,007г.

Техника анализа. Навеску удобрения 1г переносят в мерную колбу на 100мл. Колбу заполняют водой до ½ ее объема, добиваются полного растворения удобрения, а затем доводят водой до метки. Содержимое колбы тщательно перемешивают.

Берут пипеткой 20мл фильтрата для анализа, переносят в колбу или стакан. В другую колбу отмеряют 20мл формалина. В обе колбы прибавляют по 2-3 капли фенолфталеина. И тот и другой растворы могут иметь кислотность, а для анализа нужны нейтральные растворы, поэтому оба раствора нейтрализуют 0,1н раствором едкого натра, прибавляя его из пипетки до слаборозовой окраски.

Расход щелочи на эту нейтрализацию не учитывают. После нейтрализации формалин приливают к раствору удобрений; при этом окраска исчезает, так как при взаимодействии формалина с удобрением выделяется кислота. Выделившуюся кислоту титруют 0,5н раствором едкого натра до появления розовой окраски.

Расход щелочи, пошедшей на титрование этой кислоты, точно учитывают. Каждый миллилитр израсходованной щелочи соответствует 0,007г азота.

Формула для расчета результата анализа:

                                 а × Т × 0,007 × в × 100

 Х =                                  , где:

   б × Н

Х - содержание аммонийного азота, %,

а – расход щелочи, мл,

Т – поправочный коэффициент к титру щелочи,

0,007 – рабочий коэффициент для 0,5н щелочи,

б – объем раствора удобрения, взятый на анализ, мл,

в – исходный объем раствора удобрения, мл,

Н – навеска удобрения, г,

100 – для пересчета в проценты.

Реактивы.

1. Фенолфталеин.

2. 0,1н – раствор NaOH или KOH.

3. 25%- раствор формалина(63мл 40% - формалина доводят водой до 100мл).

4. 0,5н – раствор NaOH или KOH.

Форма протокола