Oznaczenie C-organicznego metodą Tiurina

Zasada metody opiera się na utlenianiu węgla 0,4 N roztworem K2Cr2O7 ,w środowisku
kwaśnym w obecności HgSO4 lub Ag2SO4 jako katalizatorów. Nadmiar niezredukowanego utleniacza miareczkuje się solą Mohra w obecności orto-fenantroliny. Zachodzą przy tym reakcje:

3C + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 -> 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O + 3CO2

Metoda Tiurina nie daje prawidłowych wyników w glebach zawierających powyżej 15%
próchnicy lub zawierających zredukowane formy niektórych składników, np. Fe2+, Mn2+, Cl-.
Wykonanie oznaczenia:
Około 5 g części ziemistych umieścić w moździerzu agatowym i utrzeć tak, aby całość
próbki przeszła przez sito o średnicy oczek 0,25 mm. W zależności od przypuszczalnej zawartości próchnicy odważyć na wadze analitycznej następujące wielkości naważek:
0,1 g dla gleb zawierających 7-15% próchnicy,
0,2 g dla gleb zawierających 5-7% próchnicy
0,3 g dla gleb zawierających 2-5% próchnicy
0,5 g dla gleb zawierających poniżej 2% próchnicy.

Odważoną ilość gleby umieścić w suchej kolbie stożkowej o pojemności
100 cm3, dodać szczyptę siarczanu srebra Ag2SO4 lub siarczanu rtęci jako katalizatora oraz 10 cm3 0,4N K2Cr2O7 z mikrobiurety. Jeżeli próbka zawiera ponad 10% próchnicy należy dodać podwójną ilość K2Cr2O7. Kolbę przykrywamy małym lejkiem, który spełnia rolę chłodnicy zwrotnej, stawiamy ją na dobrze rozgrzanej płytce metalowej podgrzewanej kuchenką elektryczną i ogrzewamy roztwór do zagotowania. W chwili pojawienia się pierwszych pęcherzyków włączamy stoper, a roztwór utrzymujemy w słabym i łagodnym wrzeniu przez 5 min. Następnie zdejmujemy kolbę z płytki, roztwór studzimy przez 2-3 min. i za pomocą tryskawki wodą destylowaną opłukujemy dokładnie lejek nad kolbką. Jeżeli barwa roztworu jest zielona, co oznacza za małą ilość dodanego K2Cr2O7, oznaczenie należy powtórzyć, zmniejszając naważkę gleby lub zwiększając ilość dwuchromianu potasu. Prawidłową jest barwa pomarańczowożółta roztworu. Wówczas dodajemy do niego 3-4 krople orto-fenantroliny jako wskaźnika i odmiareczkowujemy nadmiar K2Cr2O7 0,1N roztworem soli Mohra. Po dodaniu wskaźnika roztwór zabarwia się na kolor pomarańczowo-brązowy. Dodając z biurety soli Mohra, zabarwienie zmienia się w jasnozielone, a następnie w bordowo-czerwone. Pojawienie się tej ostatniej barwy świadczy o zakończeniu rekreacji i końcu miareczkowania.
Równocześnie wykonuje się oznaczenie kontrolne. Do erlenmayerki dodaje się tych
samych odczynników i w takiej samej ilości, tylko zamiast gleby dodajemy ok. 0,2 g wyprażonego piasku kwarcowego lub pumeksu (zapewnia to równomierność wrzenia roztworu). Zawartość procentową C organicznego oblicza się następująco:

%C =(M1 - M2) · n · 0,003
a
 · 100

gdzie:
M1 - ilość cm3 soli Mohra zużyta do miareczkowania próby kontrolnej,
M2 - ilość cm3 soli Mohra zużyta do miareczkowania próby glebowej,
n - miano roztworu soli Mohra,
0,003 - miligramorównoważnik węgla,
a - naważka gleby,
100 - przeliczenie na procenty.

Na podstawie oznaczonej zawartości C-organicznego można obliczyć ilość próchnicy zakładając, że zawiera ona średnio ok. 58% węgla. Stosujemy wówczas współczynnik przeliczeniowy 1,724, a zawartość próchnicy wyliczamy następująco:

% próchnicy = % C · 1,724

Odczynniki:
1. 0,4 N K2Cr2O7 : 40 g utartego w moździerzu K2Cr2O7 rozpuścić w 1 l wody destylowanej w kolbie płaskodennej o pojemności 3-4 litrów, wykonanej ze szkła termoodpornego i dodać 1 dcm3 stężonego H2SO4.
2. 0,1 N sól Mohra: 39,2 g soli Mohra FeSO4(NH4)2SO4 · 6 H2O rozpuścić w 0,5 l H2O destylowanej, dodać 20 cm stęż. H2SO4 i uzupełnić wodą destylowaną do objętości 1 litra. Miano soli ustalić wobec 0,1 N KMnO4 po każdej serii oznaczeń. Ustalenie miana soli Mohra: 25 cm3 roztworu soli Mohra odpipetować do kolbki stożkowej o pojemności 250 cm3, dodać 50 cm3 2 N H2SO4 i 50 cm3 H2O destylowanej, ogrzać do temp. ok. 80°C i miareczkować 0,1N KMnO4 do wystąpienia nie znikającego słaboróżowego zabarwienia.
3. 1,5% roztwór orto-fenantroliny: 1,485g o-fenantroliny + 0,695 g FeSO4 · 7H2O rozpuścić w kolbie miarowej do objętości 100 cm3 wodą destylowaną.
4. Ag2SO4 lub HgSO4.
5. Wyprażony w 900°C piasek kwarcowy lub pumeks.

Powrót do metod oznaczania