Способ определения аммонийного азота в твердых веществах

2) Авторы изобретения Колмакова Г. В. Кузнецова, И. Д. Прохоренко и Л. Я. КругловаЧереповецк политехнич очного ое производственное филиал Северо:-Западногокого института и Черепов объединение "Аммофос") СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АММОНИЙНОГО АЗ В ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВАХ2ко.этот спосо 6 еще бо Однажен.Наиб е о сущност к предл деления веществ разложе лочного ного га ледующи известнОдна а до амводяными артным15 м ого м с таты притак, какроаммофо600 О С в я ра с ок ко аммо ложение т Изобретение относится к аналитич кой химии, а именно к способам определения общего азота, нитратной и аммонийных форм в нитроаммофоске и других твердых веществах, в кото рых содержание аммонийного азота преобладает над содержанием нитра ного.Известен способ определения общего азота в минеральных удобрениях, включающий восстановление нитратного азота сплавом Девард миачного, отгонку аммиака с парами, его абсорбцию станд раствором кислоты и регистра риметрическим методом 1 ,Однако известный способ сложен своей многостадийностью и длителенИзвестен также способ определен аммонийного азота в твердых,ве.ществах методом Кьельдаля, при это нитратный азот определяют путем во становления раствором соли двухвал ного железа 2. лее близким по техническойи достигаемому результатугаемому является способ опреаммонийного азота в твердЫхх, включающий термическоеие пробы в присутствии ще"реагента в атмосфере инерта, поглощение аммиака с посего определением одним изх методов 3,о известный способ не примераздельного определения нити аммонийного азота в нитрое и. дает ощибочные. резульопределении общего азота,при проведении термолиза нит"ски при температуре 530"присутствии смеси едкого натсью кальция определяется тольийная форма азота. Если раз.нитроаммофоски вести при 750-800 С в присутствии гидроокиси о3 9983лития, то наряду с разложением веществ, содержащих азот в аммонййнойформе, частично будут разлагатьсявещества, содержащие нитратный азот,что приводит к образованию окисловазота и к искажению результатов определения аммонийного азота.Целью изобретения явлется повышение точности определения аммонийного азота, а также раздельное определение и нитратного азотаПоставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения аммонийного азота в твердыхвеществах, включающему термическое разложение пробы в присутствиищелочного реагента гидроокиси барияв атмосфере инертного газа при 150- 550 С, разложение. второй при 850 о ф950 С в прсутсвии окиси кальция, поглощение аммиака и последующее его определение одним из известных методов, О содержании нитратного азота судят по разности двух определений аммонийного азота.25В присутствии гидроокиси бария при ЩС определяют аммонийный азот, а определение нитратной формы азота ведут при 850-950 С в присутствии окиси кальция. 39Определяют количество выделившегося в обоих случаях аммиака С 1 и С в пересчете на массовые проценты азо", та и по значению С,1 судят о содержа- ниЮ азота в аммонийной форме, а содержЯие азота в нитратной форме (С)33 и общий азот (Снаходят по формулам С= С 1 - С, и С= С+ С.Расчет изобарно-изотермическогопотенциала реакции2 щ д,од 1 4-жокс ,и, 4 ф ,+2 Я 01 АДЬО(ЙО)а также изучение энтальпии образования веществ, входящих в состав нитроаммофоски. и получаемых в результате 45 реакций термолиза, показали, что в интервале температур М 50-550 С гидро- окись бария связывает нитратный азот до устойчивого при данных условиях соединения нитрата бария, и делает щ возможным определение аммонийной формы азота (С 1) в присутствии нитратной. Гидроокись бария выбрана потому, что это довольно сильное основание, нитраты бария не разлагаются при данных условиях, и она вследствие меньшей Своей гигроскопичности и реактивности, более удобна в рабо 32 4те по сравнению с гидроокисями щелочных металлов.Если термическое разложение пробы вести в интервале температур 850- 950 С в присутствии окиси кальция, то нитратный азот не связывается окисью кальция, а взаимодействует. с аммонийным азотом с образованием полу- окиси азота, выделение и абсорбция которой поглотительным раствором на величйне рН не сказывается . В этом случае величина рН поглоти- тельного раствора изменяется толЬКо за счет абсорбции того аммиака,который выделяется при термолизе нитроаммофоски только потому, что содержание аммонийной формы азота выше содержания нитратной, т.е, в этом случае определяется избыток азота в аммонийной форме ( С)по отношению к нитратному, Тогда количество азота в нитра,ной форме (С)можно определить как разность С - С 1- С , Если кроме нитратной и аммонийной форм азота, других форм азота в нитроаммофоске нет, то общий азот можно определить как сумму С, - - С + С,На чертеже схематично изображена установка, реализующая предлагаемый способ..Установка содержит баллон 1 с инертным газом, игольчатый вентиль 2, реометр 3, склянки 1 с веществами для очистки инертного газа от киспотных примесей и влаги, вентили 5, включающие подачу инертного газа в кварцевые трубки, нагревательные печи б и 7 типа СНОЛ, нагретые и отрегулированные на температуры разложения пробы, поглотительные ячейки 8 и 9 со стандартным раствором серной кислоты, в которые опущены электроды от рН-метра и импеллеры от магнитных мешалок, двухпоэиционный переключатель 10, позволяющий попеременно одним и тем же рН-метром (П) измерять величины рН. поглоти- тельных растворов в ячейках 8 и 9, рН-метр 11 типа рН. П р и м е р,На аналитических весах берут точные навески нитроаммофоски не более,чем 0,2000 г. Одну навеску в равномерно смешивают с одним граммом гидроокиси бария (Ва(ОН)ьН О), другуюв - с полграммом окиси кальцйя и помещают в кварцевые лодочки, Лолочка с навеской ш и гидроокисью бария вносится в кварцевую трубку, пред- В 998варительно нагретую до 500 фС в нагревательной печи 6, а лодочка с навеской в и окисью кальция - в кварцевуютрубку, нагретую до 900 С в нагреваотельной печи 7. Концы обеих кварцевых трубок соединены с .одной стороныс поглотительными ячейками 8,9, в которые налито по 100 мл Ч 0,01 н.раствора й серной кислоты,с другой - через вентили 5 и .очистительные склянки 4 с баллоном аргона .1. Перед определением система проверяется на герметичность и устанавливаются первоначальные значения рН поглотительныхрастворов: рН 1- в поглотительной ячей, ке 8 и рН- в поглотительной ячей-.ке 9. После внесения лодочек в кварцевые трубки через систему пропускают аргон со скоростью не больше,чем 6 л/ч, Газ-носитель вместе с амЫмиаком и парами воды, выделившихсяпри реакциях термического разложениянитроаммофоски в кварцевых трубках,поступает в поглотительные ячейки 8 и 9 соответственно. Аммиак абсорбиру.ется стандартным раствором серной кислоты, вследствие чего значение.рН растворов в поглотительных ячейках изменяется до значения рН в ячейке 8 и рН 4 в ячейке 9. Измене-, ние величины рН поглотительного раствора определяют при помощи рН-метра при постоянном перемешивании раствора. Завершение реакции фиксируется .,по неизменяющемуся, в течение 5 - 10 мин значению рН поглотительного раствора. Эти значения рН и используются при расчетах, Содержание аммонийного азота С в нитроаммофоске и пересчете на массовые проценты азота рассчитывают по формулевМЧ НЦ-(Ори-рН,)С 1 м,о О)Содержание нитратной формы азота С в пересчете на массовые процентыЪнаходят как 14 ум(мОр ")10 Общий азот С 1 определяется как сумма аммонийного и нитратного азота 4 С 4 "Сф С(Мбс о),Определение аммонийного азота С 1.-2,43=-0,38. газ-носитель- аргон,:температура термолиза 500 С.з Содержание аммонийного азота С,мас. находим по формуле (1).Определение нитратного азота С=-.0.,13 газ-носитель - аргон; темпера".тура термолиза 900 фС.Содержание нитратной формы азотаС(мас.) находим по формуле (2).Общий азот находим как С 4= С+ С =3=8,22+4,17=12,39 мас.Ж.Время на определение аммонийной,20 нитратной и общей Форм азота в нитро"аммофоске составляет 20 мин,В табл, 1 приведены результаты определения. аммонийной, .нитратной и общей форм азота .в различных образцах2 Ю нитроаммофоски.Результаты анализа нитроаммофоски,найденные стандартными методами, были следующие: содержание аммонийногоазота С 8,07 мас.Ф; нитратного СЗв ч,31 мас.1; общего азота по методу Деварда 12,52 мас,.Из табл . 1 видно, что по точностиопределения предлагаемый способ согласуется со стандартными методами опзз ределения азота в нитроаммофоске.Однако предлагаемый способ позволяетзначительно сократить время анализа,упростить анализ при определении аэо"та в различных формах, частично илио .полностью автоматизировать его.При определении как аммонийнойформы. азота, так и нитратной, восп".роизводимость способа, найденная придоверительной вероятности в 951, сос.ез тавляет +0,2.мас.ф, коэффициент ва. риации 34В табл. 2 приведены результаты,подтверждающие существенность выбранных температурных режимов при определении аммонийной формы азота в нитроаммофоске.Таким образом, предлагаемый спо-.соб позволяет сохранить время определения общего азота , -приблизительнов 10 раз, повысить точность определения и дает возможность раздельногоопределения аммонийной и нитратнойформ азота.998332 Т а б л и ц а 1,. Предлагаемый способ Нитратныйазот,С, масА Общий азот(метод Деварда),С, масА Аммонийный азот (метод Кьельдаля) С, мас.Ж) ОбщийазотС = С,+С,мас А Нитратный азотС,мас.Ф Аммонийный азотС мас.Ф 11,4 10,6 4,0 3.3 12,7 11,2 12,6 12,2 7,9 7,8 7,9 8,2 11 ф 3 12 12,2 13,2 13,0 Т а б л и ц а 2 Среднее значение аммонийной формы азота, найденной по предлагаемому способу,мас 4 Температураразложенияпробы, С Щелочной реагент-гидроокись бария 6,72 150 200 7,02 8,47 300 400 450 8,508,60 Оптимальный 8,6 500 550 600 8,31 700 5,70 Щелочной реагент-окись кальция 5,88 6,67 150 200 7,6 7,5 8,1 7,2 8,6 7,9 7,5 7,8 7,9 3,9 4,2 4 3 3,8 5,1 Среднеезначениеаммонийнойформы азота,найденнойпо ГОСТ 20851 Л75-20851.4-75,мас. 11,7 10,8 12,4 11 1 12,8 12,2 113 7,6 7,8 8,1 7,6 8,4 Известные способы 3,.3 4,0 4,1 4 5 3,8 5,0 8,65 температурный режим 6,60998332 10 Продолжение табл. 2 Температураразложенияпробы, ф.С Среднее значение аммонийной формы азота, найденной по предлагаемому способу, мас.Ф 6 98 6,96 6,М 5 5,92 5, 20 300 ЬОО 500 600 700 Среднеезначениеаммонийнойформы азота,найденнойпо ГОСТ 2085175-20851.4-75,мас.Ж формула изобретения 1. Способ определения аммонийно-го азота в твердых веществах, вклю-. д чающий термическое разложение пробы в присутствии щелочного реагента в атмосфере инертного газа, поглощение .аммиака и последующее его определение одним из известных методов, о тл и ч а ю щ и й с,я тем, что, с целью повышения точности определения аммонийного азота, а. также раздельного определения и нитратного азота, в качестве щелочного реагента исзю пользуют. гидроокись бария и пробу разлагают при 150-550 фС, а вторуюнавеску разлагают при 850-950 С вприсутствии окиси кальция..2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что о содержаниинитратного азота судят по разностидвух определений аммонийного азота.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе