Опредение азота в почвах

Азот, находящийся в почвах, является одним из элементов питания растений. Большая часть азота входит в состав органических соединений гумуса. Помимо этого, небольшая часть азота находится в составе минеральных солей: нитраты, нитриты, соли аммония. Молярным соотношением азота и углерода принято характеризовать обеспечение азотом гумуса. Например, обычно высокое и среднее содержание азота характеризуется соотношением C/N = 8-10. Красноземы характеризуются отношением C/N = 18-20.

Азот в почвах принято определять методом Кьельдаля. Метод состоит в кипячении образца почвы в концентрированной серной кислоте. Результатом кипячения является разложение органического вещества почвы до солей аммония, углекислого газа и сернистого ангидрида. После разложения, кислота нейтрализуется избытком щелочи. Образующийся в результате NH₄OH нагревается для отгонки NH₃. Собранный аммиак анализируется либо кислотно-основным титрованием, либо фотометрически с реактивом Неслера. По полученным данным делаются выводы о содержании азота в анализируемом образце почвы.

Кипячение пробы с серной кислотой имеет свои специфические особенности.

• Пропорция кислоты и образца почвы может быть следующей: 10 мл кислоты на 1 г почвы.
• Считается, что при температуре кипения чистой серной кислоты разложение происходит не полностью. Оптимальной температурой считается 365 °С. Для повышения температуры кипения в кислоту добавляется сульфат калия таки образом, чтобы концентрация соли была равна 1 мг/мл. Нагрев смеси выше 410 °С приводит к потери части азота.
• Помимо сульфата калия в кислоту добавляют катализаторы разложения. Катализаторами служит либо Se, либо HgO, либо CuSO₄.
• Кипячение образца почвы продолжается до 5-6 часов в колбе с обратным холодильником.

После того, как процесс разложения закончен, проба разбавляется дистиллированной водой приблизительно в 50 раз. Затем в колбу с разбавленной пробой осторожно добавляется в избытке щелочь. Проба при этом не должна сильно разогреваться.

После операции нейтрализации все готово для отгонки аммиака. Отгонка проводится нагреванием пробы с применением водяного стеклянного холодильника. Аммиак собирается либо разбавленной серной, либо борной кислотами. В первом случае остаток серной кислоты титруется щелочью, а во втором - сильной кислотой.