ГОСТ 30181.4-94. Межгосударственный стандарт. Удобрения минеральные. Метод определения суммарной массовой доли азота, содержащегося в сложных удобрениях и селитрах в аммонийной и нитратной формах (метод Деварда)
(введен в действие Постановлением Госстандарта России от 07.06.1996 № 358)
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["ГОСТ 20851.1-75"]:::rst click n0 "https://bukva.ai/docs/gost-20851-1-75" "ГОСТ 20851.1-75. Государственный стандарт Союза ССР. Удобрения минеральные. Методы определения содержания азота (введен Постановлением Госстандарта СССР от 22.05.1975 N 1373)" n1["ГОСТ 30181.4-94"]:::doc click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-30181-4-94" "ГОСТ 30181.4-94. Межгосударственный стандарт. Удобрения минеральные. Метод определения суммарной массовой доли азота, содержащегося в сложных удобрениях и селитрах в аммонийной... " n0 --> n1 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Введен в действие Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 7 июня 1996 г. № 358
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОЙ МАССОВОЙ ДОЛИ АЗОТА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЯХ И СЕЛИТРАХ В АММОНИЙНОЙ И НИТРАТНОЙ ФОРМАХ (МЕТОД ДЕВАРДА)
Mineral fertilizers. Method for determination of total mass fraction of nitrogen in compound fertilizers and nitrate fertilizers in ammonium and nitrate forms (Deward method)
Дата введения 1 июля 1997 года
Предисловие
1. Разработан Межгосударственным техническим комитетом МТК 84 «Неорганические продукты азотной группы на базе аммиака и азотной кислоты и полупродукты их производства».
Внесен Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации.
2. Принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 6-94 от 21 октября 1994 г.).
3. Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 07 июня 1996 г. № 358 межгосударственный стандарт ГОСТ 30181.4-94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г.
4. Взамен ГОСТ 20851.1-75 в части раздела 4.
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод определения массовой доли азота, содержащегося в аммонийной и нитратной формах в сложных удобрениях и селитрах. Диапазон определения массовых долей азота — 8 - 35%.
Продолжительность анализа — 6 ч.
Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа — +/- 2% при доверительной вероятности P = 0,95 (для массовых долей азота 11 — 35%).
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 3769-78 Реактивы. Аммоний сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4919.1-77 Растворы и особо чистые вещества. Методы приготовления растворов индикаторов
ГОСТ 6341-75 Реактивы. Кислота янтарная. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Реактивы. Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 12871-93 Асбест хризотиловый. Технические условия
ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 22180-76 Реактивы. Кислота щавелевая. Технические условия
ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные
ГОСТ 25794.1-83 Реактивы. Методы приготовления титрованных растворов для кислотно-основного титрования
3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Метод основан на восстановлении нитратного азота до аммонийного сплавом Деварда в присутствии гидроокиси натрия, с последующей отгонкой аммиака из щелочного раствора в раствор серной кислоты и обратным титрованием избытка кислоты раствором гидроокиси натрия в присутствии смешанного индикатора.
4. РЕАКТИВЫ
Кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч., концентрированная и растворы молярной концентрации c(1/2 H2SO4) = 0,1 или 0,5 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.1.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч., растворы с массовой долей 40% и молярной концентрации c(NaOH) = 0,1 или 0,5 моль/дм3.
Калий фталевокислый кислый по НД, ч.д.а., или кислота янтарная по ГОСТ 6341, х.ч., перекристаллизованные по ГОСТ 4919.2, или кислота щавелевая по ГОСТ 22180, х.ч.
Фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор с массовой долей 0,1%, готовят по ГОСТ 4919.1.
Метиловый красный (индикатор), спиртовой раствор с массовой долей 0,2%, приготовленный при нагревании.
Бромкрезоловый зеленый, спиртовой раствор с массовой долей 0,1%, или метиленовый голубой (индикатор), спиртовой раствор с массовой долей 0,1%, приготовленный при слабом нагревании.
Смешанный кислотно-основной индикатор (метиловый красный и бромкрезоловый или метиловый красный и метиленовый голубой), готовят по ГОСТ 4919.1, 3.2.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Сплав Деварда по НД, ч.д.а., растертый до размера частиц приблизительно 1 мм в металлической ступке.
Бумага индикаторная универсальная по НД.
Фильтры обеззоленные («синяя лента») по НД.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769, х.ч., высушенный до постоянной массы при 105 °C.
5. АППАРАТУРА
Весы лабораторные общего назначения модель ВЛР-200 по ГОСТ 24104 или весы другого типа с пределом взвешивания 200 г, ценой наименьшего деления не более 1 · 10-4 г, не ниже 2-го класса точности.
Набор гирь Г-2-210 по ГОСТ 7328.
Колба 2-250-2 по ГОСТ 1770.
Пипетки вместимостью 5, 10, 25, 50 см3.
Бюретки вместимостью 25 и 50 см3.
Цилиндры 1(3)-50, 1-500 по ГОСТ 1770.
Прибор для отгонки аммиака (рисунки 1, 2) или аналогичный прибор.
1 — колбонагреватель; 2 — реакционная колба вместимостью 0,5 — 1,0 дм3; 3 — каплеуловитель; 4 — капельная воронка с краном; 5 — холодильник; 6 — приемник; 7 — барбатер
Рисунок 1. Прибор для отгонки аммиака
1 — колба стеклянная круглодонная; 2 — воронка стеклянная капельная; 3 — каплеуловитель; 4 — холодильник стеклянный шариковый; 5 — колба коническая
Рисунок 2. Прибор для отгонки аммиака
- колбой К-2-1000-42 ТХС по ГОСТ 25336;
- каплеуловителем КО-60 ТХС по ГОСТ 25336;
- воронкой капельной (рисунки 1, 2);
- холодильником ХШ-1-300-29/32 ТХС по ГОСТ 25336;
- колбой (приемником) Кн-2-500-35 ТХС по ГОСТ 25336 и барбатером (рисунок 1) или колбой (приемником) конической вместимостью 500 см3 с отводной трубкой (рисунок 2);
- электроплиткой по ГОСТ 14919 или колбонагревателем.
Пробирки типов П1 — П4 вместимостью не более 10 см3 по ГОСТ 25336.
Встряхиватель механический, ротационный или реверсивный.
Средства против бурного кипения — «кипелки», представляющие собой стеклянную трубку размером 100 x 5 мм с полиэтиленовой трубкой длиной 25 мм на конце или стеклянные шарики диаметром 3 — 5 мм, или кусочки пористого материала, устойчивые в данной среде (пемза, гранулы оксида алюминия (III)).
Колба Кн-2-250-34 по ГОСТ 25336.
Капельница 3-7/11 ТХС по ГОСТ 25336.
Шпатель 2(3) или ложка 2(3) по ГОСТ 9147.
6. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
6.1 Определение коэффициента поправки K для молярной концентрации раствора гидроокиси натрия
При определении коэффициента поправки для молярной концентрации раствора гидроокиси натрия c(NaOH) = 0,1 моль/дм3 навеску янтарной кислоты массой 0,25 г или кислого фталевокислого калия массой 0,5 г (результат взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 50 см3 дистиллированной воды, раствор янтарной кислоты нагревают до кипения. Затем добавляют 2 — 3 капли раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроокиси натрия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.
Действительную молярную концентрацию раствора гидроокиси натрия C0, моль/дм3, вычисляют по формуле
C_{0} = \frac{m_{0} \cdot 1000}{M \cdot V_{0}} , (1)
где m0 — масса навески установочного вещества, г;
M — молярная масса эквивалента установочного вещества, г/моль;
V0 — объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование навески, см3.
Коэффициент поправки K вычисляют по формуле
где C0 — действительная молярная концентрация раствора гидроокиси натрия, моль/дм3;
0,1 — номинальная молярная концентрация раствора гидроокиси натрия, моль/дм3.
Аналогично определяют коэффициент поправки для молярной концентрации раствора гидроокиси натрия c(NaOH) = 0,5 моль/дм3, увеличив навеску установочного вещества в пять раз.
6.2. Проверку работы прибора проводят следующим образом: навеску сернокислого аммония (для одновременной проверки качества сплава Деварда можно использовать азотнокислый калий или натрий), содержащую 100 мг азота (результат взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака), помещают в реакционную колбу (рисунки 1, 2), собирают прибор в соответствии с рисунком 1 или 2 и проводят операции, указанные в разделе 7.
Полученный результат может отличаться от заданной массовой доли азота не более чем на значение погрешности анализа.
7. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Массу навески удобрения устанавливают от 1,5 до 2 г в зависимости от массовой доли азота в удобрении (результат взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака).
Навеску удобрения помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, приливают 2/3 вместимости колбы дистиллированной воды, закрывают колбу пробкой и перемешивают в течение 5 — 30 мин (в зависимости от растворимости удобрения) на механическом встряхивателе или вручную. Объем раствора доводят дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают и фильтруют через фильтр «синяя лента», отбрасывая первые порции фильтрата. Пипеткой отбирают 50 см3 фильтрата и переносят в реакционную колбу (рисунок 1). Навеска удобрения может быть внесена непосредственно в реакционную колбу, если удобрение полностью растворимо. Проба, вносимая в реакционную колбу, должна содержать не более 60 мг нитратного азота.
После этого в колбу добавляют 2 — 3 г сплава Деварда и 250 — 300 см3 дистиллированной воды.
Собирают прибор в соответствии с рисунком 1 или 2.
Перед соединением из бюретки в приемник наливают 25 — 60 см3 раствора серной кислоты молярной концентрации c(1/2 H2SO4) = 0,5 или 0,1 моль/дм3, затем добавляют 3 капли смешанного индикатора и такой объем дистиллированной воды, чтобы барбатер (рисунок 1) или отверстие боковой трубки (рисунок 2) были закрыты жидкостью.
Из капельной воронки в круглодонную колбу осторожно приливают 30 — 50 см3 раствора гидроокиси натрия с массовой долей 40%. Затем закрывают кран, оставив в капельной воронке около 2 см3 раствора, и добавляют в нее 30 см3 воды. После прекращения бурной реакции в реакционной колбе колбу нагревают, доводят содержимое колбы до интенсивного кипения и кипятят раствор до тех пор, пока из колбы не отгонится 2/3 жидкости. Затем проверяют отсутствие аммиака в конденсате, для этого отсоединяют приемник, обмывают конец барбатера (срез выходной трубки холодильника в случае использования колбы с отводной трубкой), сливая промывные воды в приемник, набирают в пробирку около 1 см3 дистиллята и испытывают полноту отгонки аммиака при помощи индикаторной бумаги (значение pH 6 — 7). При большем значении pH отгонку продолжают, проверяя каждые 10 мин отсутствие аммиака в конденсате, как это указано выше.
После окончания отгонки удаляют источник тепла, приемник с холодильником отсоединяют, промывают холодильник дистиллированной водой, сливая промывные воды в приемник.
Избыток серной кислоты оттитровывают раствором гидроокиси натрия молярной концентрации c(NaOH) = 0,5 моль/дм3 или 0,1 моль/дм3 в присутствии смешанного индикатора до изменения окраски от фиолетовой до зеленой.
Одновременно проводят контрольный опыт в тех же условиях и с тем же количеством реактивов, но без анализируемого продукта. Контрольный опыт проводят ежедневно и при применении новых реактивов.
8. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Суммарную массовую долю азота X, %, вычисляют по формуле
X = \frac{(V - V_{1}) \cdot K \cdot C \cdot 14 \cdot 250 \cdot 100}{m \cdot 50 \cdot 1000} , (3)
где V — объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование избытка раствора серной кислоты при проведении контрольного опыта, см3;
V1 — объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование избытка раствора серной кислоты при анализе пробы, см3;
K — коэффициент поправки для молярной концентрации раствора гидроокиси натрия;
C — номинальная молярная концентрация раствора гидроокиси натрия (0,5 или 0,1), моль/дм3;
14 — молярная масса эквивалента азота, г/моль;
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,4% при доверительной вероятности P = 0,95 (для массовых долей азота 11,0 — 35,0%).