腐植酸的組分測定

腐植酸不是一種單一的化合物，而是一種含有芳基苯丙烯酸的混合混合物。通常以堿直接抽出的部分稱為腐植酸,其組分主要是根據(jù)其在溶劑中的溶解度或顏色來定,分為3個組分:黃腐酸、棕腐酸、黑腐酸。它們的分子量依次遞增,且三者之間的物理化學性質(zhì)存在較大差異。腐植酸中可溶于水或稀酸的組分為黃腐酸;可溶于丙酮或乙醇的組分為棕腐酸;不溶于水或稀酸、丙酮或乙醇的組分為黑腐酸。對一含腐植酸的樣品,其3個組分的分離流程如圖1所示:腐植酸含量的測定通常采用2種方法:重量法和容量法。重量法明顯忽略了黃腐酸含量;容量法則存在大分子量或超大分子量的黑腐酸未被完全氧化的可能,故兩種方法均使結(jié)果偏低。據(jù)圖1,我們采用重量法和容量法相結(jié)合的方法(新方法)對腐植酸含量進行測定。實踐表明該方法準確率高,結(jié)果更真實。1實驗部分1.1u3000離心杯、水浴和定量濾紙藍帶恒溫干燥箱:溫度能控制在110±5℃;離心機:最低轉(zhuǎn)速2000r/min,離心杯容積大于150mL;恒溫水浴;馬弗爐;定量濾紙(藍帶);帶磨口塞的稱量瓶:直徑50mm,高30mm。1.2診斷標準鹽酸(GB622-77):5%(V/V)溶液;重鉻酸鉀(GB642-77)標準溶液:C(1/6K2Cr2O7)=0.1mol/L;重鉻酸鉀溶液:C(1/6K2Cr2O7)=0.8mol/L;硫酸(GB625-77);鄰菲羅啉(GB1293-77)指示劑;硫酸亞鐵銨(GB661-77)標準溶液:C(Fe2+)=0.1mol/L;焦磷酸鈉堿液:5%氫氧化鈉溶液與3%焦磷酸鈉溶液1:1混合。1.3操作步驟1.3.1黑、用黑腐植酸溶液制備黑、灰活性包裝稱量1.0g(準確至0.002g),放入250mL錐形瓶A中,加焦磷酸鈉堿液100mL,置于沸水浴中加熱抽提30min,并經(jīng)常搖動,冷卻至室溫后,將物料轉(zhuǎn)入離心杯中,以2000r/min離心30min,將溶液傾倒另一500mL錐形瓶B中,用200mL水兩次洗滌不溶物,之后離心,將洗滌液全部收集于瓶B中。將瓶B溶液轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中,加水至刻度,搖勻,取200mL溶液到燒杯中,加20mL鹽酸溶液,使棕、黑腐酸沉淀,離心懸浮液,傾上清液于燒杯中,用100mL水兩次洗滌沉淀物,每次洗滌之后離心,將洗滌液傾于燒杯中,后轉(zhuǎn)入容量瓶C中,待用。預先將定量濾紙與稱量瓶在105—110℃干燥箱中干燥到恒重,用濾紙過濾得到沉淀物,把帶有沉淀的濾紙移至稱量瓶中,于105—110℃干燥箱中干燥2h,取出,冷卻至室溫,稱量,重復干燥,冷卻和稱量,直到連續(xù)兩次稱量的差值小于0.001g,計算黑、棕腐植酸質(zhì)量m1。將沉淀物同濾紙移入已知質(zhì)量且恒重的瓷坩鍋中,先在低溫灰化,后在600±5℃馬弗爐中的灼燒,取出坩鍋,在空氣中冷卻5min后,放入干燥器中冷至室溫。稱量,反復灼燒,冷卻和稱量,直到連續(xù)兩次稱量的差值小于0.001g。計算黑、棕腐植酸的殘渣的質(zhì)量m2。黑、棕腐植酸含量的計算。腐植酸中黑、棕腐植酸含量X1,以質(zhì)量百分數(shù)表示(%),按式(1)計算:V——試樣溶液的總體積,mL;1.3.2耗硫酸亞鐵銨標準溶液的滴定準確吸取中容量瓶C中液體50mL于250mL錐形瓶中,加入C(1/6K2Cr2O7)=0.8mol/L溶液5mL緩慢加入濃硫酸15mL,于沸水浴中加熱氧化30min。將加熱氧化的溶液從水浴中取走,冷卻至室溫,加70mL水、3滴鄰菲羅啉指示劑,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定,由橙色經(jīng)綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榇u紅色為終點。耗硫酸亞鐵銨標準溶液V2。按上述兩步進行空白實驗,耗硫酸亞鐵銨標準溶液V3。式中V3——滴定空白所耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積,mL;V2——滴定試樣所耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積,mL;V4——測定時所取部分試樣溶液的總體積,mL;a——不同腐植酸碳系數(shù)(風化煤腐植酸0.64,褐煤腐植酸0.58,泥炭或生化腐植酸0.51)。1.3.3腐植酸含量腐植酸含量X,以質(zhì)量百分數(shù)表示(%):23黑、充植酸含量的計算通常采用的重量法、容量法(HG/T3278-1987)與重量法和容量法相結(jié)合測定腐植酸(新方法)對比數(shù)據(jù)如表1所示。從表1可以看出,1—4號樣重量法和新方法的結(jié)果相近,由于重量法不能檢出黃腐酸含量,故表明樣品中黃腐酸含量不高;5號樣容量法和新方法的結(jié)果相近,由于容量法中存在大分子量或超大分子量的黑腐酸未被完全氧化,故表明樣品中黑腐酸含量很低,重量法和新方法的結(jié)果差距很大,表明樣品中黃腐酸含量較高。多次的試驗表明重量法和容量法相結(jié)合可彌補各自的疏漏,使結(jié)果更具客觀性,真實性。式中m1——黑、棕腐植酸及殘渣的質(zhì)量,g;m2——黑、棕腐植酸灼燒后殘渣的質(zhì)量