<<
>>

  Ионометрический метод определения нитратного  

  азота. Принцип. Метод основан на измерении активности нитрат-иона ионоселективным электродом в солевой суспензии 1 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов при соотношении пробы и раствора алю- мокалиевых квасцов 1:2,5 для почв, 1:100 для сухих растений и кормов, 1:4 для сырого растительного материала.
Определение нитратного азота в почве возможно также и в фильтратах водной и 0,05%-ной К2Б04 вытяжках при соотношении пробы и экстракта 1:2,5.

Реактивы: калия нитрат (х. ч.);

1 %-ный раствор алюмокалиевых квасцов (ч. д. а.). 10 г алюмокалиевых квасцов растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 1 л;

10%-ный раствор алюмокалиевых квасцов (ч. д. а.). 100 г вещества растворяют дистиллированной водой в мерной колбе на 1 л;

40. Максимально допустимые уровни нитратов и нитритов в кормах (мг/кг корма натуральной влажности) и воде (мг/л)

Корм

Нитраты по NOj

Нитриты по NOj

Корм

Нитраты по NOj

Нитриты по NOj

Зеленый

200-500*

10

Комбикорм

200

5

Сено, солома

500-1000*

10

для свиней и птиц

Силос, сенаж

300-500*

10

Зернофураж

300

10

Свекла кормовая и дру

800-2000*

10

Жом сухой

800

10

гие корнепло

Жмых, шрот

200

10

ды

Травяная рез

800

10

Картофель

300

10

ка

Комбикорм

500

10

Вода питьевая

50

3

для крупного

рогатого ско

та

* Для крупного рогатого скота.

приэлектродный раствор (0,1 моль/л KN03 + 0,005 моль/л КС1).

10,11 г KNO3 и 0,37 г КС1 растворяют в воде в мерной колбе на 1 л;

0,1 моль/л калибровочный раствор калия нитрата (KNO3). 10,11 г калия нитрата перекристаллизованного, высушенного при температуре 105 °С до постоянной массы, взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 1%-ном растворе алюмокалиевых квасцов в мерной колбе на 1 л и доводят объем этим же раствором до метки;

0,01 моль/л калибровочный раствор KN03. В мерную колбу на

  1. л помещают 100 мл 0,1 моль/л раствора KNO3 и доводят объем до метки 1%-ным раствором алюмокалиевых квасцов;

0,001 моль/л калибровочный раствор KNO3. Готовят десятикратным разведением 0,01 моль/л раствора KNO3 1%-ным раствором алюмокалиевых квасцов;

  1. 0001 моль/л калибровочный раствор KN03. Готовят десятикратным разведением 0,001 моль/л раствора KNO3 1%-ным раствором алюмокалиевых квасцов;

насыщенный раствор КС1. В 100 мл дистиллированной воды при температуре 40—45 °С растворяют максимально растворяющуюся массу КС1 и охлаждают.

Калибровочные растворы и приэлектродный раствор хранят в холодильнике. Полученные растворы используют для калибровки прибора.

Оборудование: рН-метр (рН-340, рН-74, И-120, И-130 и др.) с погрешностью измерения ±5 мВ (±0,05 PNO3); ионоселективный измерительный электрод ЭИ-ИОз-01 или аналогичного образца; электрод сравнения — хлорсеребряный насыщенный электрод типа ЭВЛ-1МЗ; весы аналитические, погрешность взвешивания не более 0,001 г; весы технические квадрантные, погрешность взвешивания не более 0,1 г; дозатор вместимостью 50 мл для добавления алюмокалиевых квасцов, погрешность дозирования не более 1 %; мешалка лабораторная для перемешивания образца с экстрагентом; гомогенизатор или фарфоровая ступка с пестиком и промытый прокаленный песок; мезгообразователь; мясорубка или пластмассовая терка (для измельчения корнеплодов и овощей); встряхиватель или ротатор Р-120, или блок экстрагирования; мельница для размола сухих образцов почв; мельница для размола сухих проб растений.

Ход определения.

Подготовка ионоселективного измерительного электрода ЭИ-NO у 01. Внутреннюю полость корпуса
  1. раза промывают дистиллированной водой, а затем 2 раза при- электродным раствором (0,1 моль/л KNO3 + 0,005 моль/л КС1). После промывки в корпус электрода заливают пипеткой 1,5 мл приэлектродного раствора и ввинчивают хлорсеребряный индикаторный электрод. Новый электрод перед первым измерением выдерживают в 0,1 моль/л растворе KNO3. В интервалах между исследованиями, если они не превышают 5 сут, измерительный электрод хранят в 1-10 моль/л растворе KNO3. При длительных перерывах между исследованиями электрод хранят на воздухе (или в 0,001 моль/л растворе KNO3), а перед началом работы выдерживают в течение 1—2 ч в 0,1 моль/л растворе KNO3.

Подготовка сравнительного хлорсеребряного электрода типа ЭВЛ-1МЗ. После распаковки электрод промывают дистиллированной водой, заливают насыщенным раствором КС1 температурой 20 °С. Закрывают отверстие для заливки пробкой и выдерживают электрод сначала в кипящей, а затем в воде комнатной температуры по 15 мин в 3 цикла, погружая электрод в воду на 60—70 мм. В интервалах между работой электрод хранят, надевая пластмассовый колпачок, заполненный дистиллированной водой, и закрывая отверстие для заливки раствора КС1 пробкой. Во время работы это отверстие должно быть открытым.

Работоспособность ионоселективного электрода зависит от его характеристики: если при измерении стандартных растворов разность показателей между двумя растворами меньше 48—50 мВ, значит, электрод находится в нерабочем состоянии. Электрод имеет линейную функцию в диапазоне 1,0—4,0 PNO3 с наклоном 54—56 + 3 мВ на единицу PNO3.

Подготовка проб растительной продукции к анализу. Экстракцию нитратов из растительного материала выполняют 1%-ным раствором алюмокалиевых квасцов при соотношении массы пробы к объему экстрагирующего раствора 1:100 для сухих образцов или 1:5 для влажных проб. Сырой травянистый материал измельчают ножницами, перемешивают, отбирают среднюю пробу массой 10 г, помещают в стакан гомогенизатора, приливают 50 мл 1 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов и гомогенизируют 1 мин. Плоды, корнеплоды, ягоды перед анализом, если нужно, отмывают от земли, осушают фильтровальной бумагой и измельчают на терке или мясорубке. Полученную массу перемешивают, отбирают для анализа 10 г, заливают 50 мл 1 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов и взбалтывают 30 мин.

Растительный материал также можно высушить, а затем измельчить на мельнице. Взять 0,5 г муки, поместить в колбу, залить 50 мл 1 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов, встряхивать 5—7 с и оставить на сутки для извлечения нитратов.

Подготовка проб воды. К 9 мл анализируемой воды добавляют 1 мл 10%-ного раствора алюмокалиевых квасцов. Объем воды и раствора алюмокалиевых квасцов можно увеличить соответственно в 2—5 раз, не меняя соотношения пробы воды и раствора квасцов (9:1). В полученном растворе измеряют активность иона нитрата.

Подобным образом готовят образцы крови и молока. Смесь крови (молока) с раствором алюмокалиевых квасцов взбалтывают в течение 30 мин на встряхивателе или ротаре. В полученной суспензии измеряют активность иона нитрата. Концентрацию нитратов в крови преимущественно проводят с реактивом Грисса.

Активность иона нитрата в пробе можно измерять непосредственно в р1Ч03 или делать замеры в мВ. Концентрацию ионов N03 на ионометре измеряют, пользуясь инструкцией, прилагаемой к прибору. Как пример ниже приводится методика измерения концентрации ионов N63 на ионометре И-120.1.

  1. Перед началом исследований подготовленные к работе электроды подключают к задней панели преобразователя. Мембранный (измерительный) электрод подключают к гнезду «Изм.», а хлорсеребряный (вспомогательный) — к гнезду «Всп.».
  2. Кнопку под словом «Анионы» и валентностью, равной 1, утапливают.

Преобразователь включают в сеть и прогревают 30 мин. В течение этого времени тщательно промывают электроды, особенно измерительный, снаружи. Для этого погружают измерительную систему (электрод сравнения должен быть ниже измерительного на 3—4 мм) в стаканчик с дистиллированной водой, меняя ее не менее 3 раз.

  1. Вынимают электроды из воды, осушают их полоской фильтровальной бумаги и погружают в первый стандартный раствор с концентрацией 1 • 10 М КЖgt;з ^N03 = 4). Стандартные растворы должны иметь ту же температуру, что и исследуемые. Для этого стандартные растворы извлекают из холодильника, если они были приготовлены заранее и хранились в нем, не менее чем за 3—4 ч до начала измерений. Если измерения планируют начать с утра, то растворы вынимают из холодильника в конце предыдущего рабочего дня.
  2. После установления показаний нажимают кнопку рХ-КООР- ДИНАТА на лицевой панели и на цифровом табло преобразователя ручкой рХ-КООРДИНАТА, размещенной на боковой стенке, устанавливают значение рГЧОз первого раствора, равное 4.
  3. Отпускают кнопку рХ-КООРДИНАТА и ручкой КАЛИБРОВКА, размещенной на боковой стенке, устанавливают на табло значение рЖgt;з этого раствора, равное 4.
  4. После промывки и удаления воды погружают электроды во второй раствор с концентрацией 1 • 102 М К1ЧО3. После установления показаний ручкой ГРАДИЕНТ, %, размещенной на боковой стенке, устанавливают на цифровом табло значение рgt;Юз второго раствора, равное 2,05. Если выставить это значение не удается, то дополнительно используют органы ручной температурной компенсации (ручка «ТЕМПЕРАТУРА, °С»), расположенные на боковой стенке (органы дополнительной настройки по крутизне). Это связано с тем, что данная электродная система не имеет определенных координат изопотенциальной точки, поэтому температурная компенсация не производится.
  5. Для проверки настройки ионометра нужно вернуться к первому контрольному раствору и повторить настройку по пунктам 3—6 до достижения совпадения значений, после этого приступают к определению рИОз исследуемых растворов.

Примечание. При настройке ионометра по пунктам 3—6 параллельно снимают отсчеты как в единицах рТЯОз, так и в мВ, нажимая клавишу «мВ» на лицевой стороне преобразователя. Отсчеты в мВ необходимы для вычисления крутизны электродной характеристики. Она должна составлять 56,5 + 3,0 мВ на одну единицу р1ЧОз при 25 °С. Следовательно, изменение рИОз с 4,0 до 2,05 (две единицы рЫ03) должны сопровождаться изменением показания прибора на 113 ± 6 мВ. Если тактическая крутизна электродной характеристики окажется ниже, то это свидетельствует о непригодности электрода и необходимости его замены новым.

Расчет содержания нитратов (N03) в воздушно-сухих растительных образцах ведут по формуле

10-рМ°з • 62 • У-106 1000•Н

где х — содержание нитратов, мг/кг; Ю~р1'|°3 — концентрация нитратов в исследуемой вытяжке, моль/дм3; 62 — молярная масса нитрат-иона, г; V — объем экстрагирующего раствора, см3; 1000 — коэффициент перевода дм3 в см3; 106 — коэффициент пересчета результатов анализа в мг/кг; Н — масса навески анализируемого материала, г.

Принимая У= 50 см3, Н— 0,5 г и проведя соответствующие вычисления, получим следующую формулу для расчета:

х = 10-ры°з . 6200.

Программа для вычисления результатов на микрокалькуляторах, имеющих функцию 10х, имеет вид

рШз \м\ И И И 6200 Н В]

содержание ИОз, мг/кг-

Расчеты по содержанию нитратов в траве, овощах и фруктах с естественной влажностью производят по формуле

1000 • н

где со — массовая доля воды в анализируемом материале, %.

 

  Формула

  Формула

  Принимая У= 50 см3, И— 10 г и проведя соответствующие вычисления, получим следующую формулу для расчета:

х = 10-Ры°з . 6200 • (50 + ^).

Программа для вычисления результатов на микрокалькуляторах, имеющих функцию 10х, имеет вид

со | + | 10 I + I 50 - Б ЗАЛ рМОз —

/~/\Р| 10х I х I 6200 | х | Б | ИП

-» мг/кг.

Несколько менее точные результаты по содержанию нитратов в траве, овощах и фруктах можно получить, пользуясь таблицами для перевода значений pNOз в мг ИОз/кг (приложения 11 и 12).

В литературе примерно в равной мере встречаются три способа выражения концентрации нитратов: в расчете на азот (N—N03), на нитраты (N03) и в перерасчете на ИаНОз- Для сопоставления таких данных используют следующие коэффициенты:

N—N03 в пересчете на N03 — 4,43;

N—N03 в пересчете на №N03 — 6,07;

N03 в пересчете на N—N03 — 0,225;

N03 в пересчете на №N03 — 1,37;

№N03 в пересчете на N—N03 — 0,165;

№N03 в пересчете на ИОз — 0,73.

Нитратный азот с помощью ионоселективного электрода можно определять, используя калибровочный график и снимая показания в мВ. В этом случае нитратный электрод подключают к гнезду «Изм», а хлорсеребряный электрод — к гнезду «ВСП», нажимают клавишу «мВ», включают диапазон измерения pH = 1—4 и делают замеры ЭДС (мВ) в калибровочных и исследуемых растворах. По калибровочному раствору находят величину р!ЧОз-

Источники: 29, 51, 66.

Для определения нитратов экспресс-методом предложены нитратомеры типа «САЯБУ» производства фирмы «НОШ ВА» (Япония), «Нитрат-тест», «Анион-4ЮН», Анион-7011 (частное коммерческое предприятие «ССС», г. Одесса), комплект «Микон-2» (ООО «НикоАналитик», г. Москва). В комплект «Микон-2» входят, в частности, микропроцессорный ионометр «Экспорт-001» и ионоселективный электрод ЭЛИТ-02 (нитрат), которые позволяют значительно упростить процесс измерений и свести его к достаточно простым и наглядным процедурам.

Портативные нитратометры позволяют определять количество нитратов в растениях и воде без специальной подготовки проб к анализу. Некоторые из них имеют автономное питание.

 

<< | >>
Источник:   И. П. Кондрахин.   Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики: Справочник — М.: Колос,. — 520 с.. 2004

Еще по теме   Ионометрический метод определения нитратного  :

  1.   Определение активности а-амилазы в сыворотке крови, моче, дуоденальном содержимом амилоклассическим методом со стойким крахмальным субстратом (метод Каравея).  
  2. Разработка метода, определения остаточных количеств препаратов. 
  3.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ  
  4.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКОТОКСИНОВ  
  5.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТАМИНОВ  
  6.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПИРЕТРОИДОВ  
  7.   Определение ФОП методами ГЖХ.  
  8.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛКАЛОИДОВ  
  9.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИАНИДОВ  
  10.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ ГРУППЫ 2,4-Д  
  11.   Определение аммиака микродиффузионным методом.  
  12. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НАВОЗА