PHÂN TÍCH MÙN TRONG ĐẤT

GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG



GIẢNG VIÊN: LÊ NHẤT TÂM



Phương pháp Knốp rất tốt nhưng trang bò phiền phức vì thế ít sử dụng trong các

phòng phân tích.

2.2. PHƯƠNG PHÁP H2O2 :

Dùng H2O2 oxi hóa C. Sau đó cân lại trọng lượng đất. Từ chỗ giảm trọng

lượng đó có thể suy ra mùn trong đất.

2.3.PHƯƠNG PHÁP SO MÀU :

Thoạt đầu người ta dùng NH4OH và các dung dòch kiềm khác hòa tan mùn

sinh ra dung dòch màu đen. Từ màu đen đó có thể suy ra lượng mùn nhiều ít. Nhưng

màu sắc của mùn còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác như: canxi, độ ẩm … cho nên

phương pháp này không thể tồn tại ở các phòng thí nghiệm. Có người dùng H 2SO4

đậm đặc để phân giải mùn, dựa vào mức độ đậm nhạt của màu đen sinh ra để tìm

ra lượng mùn ; phương pháp này tuy nhanh chóng nhưng kết quả rất đơn sơ không

chính xác.

Granam dùng dung dòch K2Cr2O7 oxi hóa C trong mùn. Màu đỏ của Cr 6+ sẽ

giảm do C khử tạo ra Cr 3+ có màu lục. Nhưng phương pháp này gặp khó khăn là

chưa tìm ra kính lọc quang thích hợp cho màu lục. Mặt khác, do oxi hóa không triệt

để nên khi đất có mùn trên 0,5% thì kết quả phân tích không tốt.

2.4. Phương pháp G.W Robinson :

Ta biết rằng lúc phân tích N tổng số bằng phương pháp Kieldal, mùn bò phân

giải trong H2SO4. Kết quả của phân giải là SO3 bò khử thành SO2. G.W Robinson đã

dùng dung dòch iod 0,5N thu hồi lượng SO 2 đó rồi suy ra mùn. Phương pháp này chỉ

đạt 90% lượng mùn của đất.

2.5. Phương pháp Tiurin :

Là phương pháp nhanh chóng và tương đối chính xác, vì thế hiện nay được

sử dụng phổ biến trong các phòng phân tích : để xác đònh C, người ta dùng một

lượng thừa K2Cr2O7 oxi hóa trong môi trường acid sulfuric.

2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O

Lượng K2Cr2O7 thừa sẽ được chuẩn độ bằng dung dòch FeSO 4 hoặc muối

Morh tiêu chuẩn.

K2Cr2O7 + 7 H2SO4 + 6FeSO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 5Fe2(SO4)3 + 7H2O

K2Cr2O7 +7 H2SO4+ 6FeSO4(NH4)2SO4= Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3+6(NH4)2SO4+

K2SO4+7H2O

Từ lượng K2Cr2O7 dùng để oxi hóa có thể suy ra C. từ C suy ra mùn bằng

cách nhân với hệ số 1,724.

Phương pháp này chỉ áp dụng cho những đất có mùn dưới 15%. (Vì trên 15%

thì K2Cr2O7 không đủ khả năng oxi hóa). Ngoài ra, cần tiến hành phân tích trong

một số qui đònh cụ thể (xem thủ tục phần giải thích).

3. TRÌNH TỰ PHÂN TÍCH MÙN THEO PHƯƠNG PHÁP TIURIN

3.1. Lấy một ít đất đã qua rây 1mm (chừng 10 gam) cho qua rây 0,25mm.

Đem phần đất nằm trên rây 0,25 rải mỏng trên tờ giấy, dùng đũa thủy tinh lớn cọ



74



GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG



GIẢNG VIÊN: LÊ NHẤT TÂM



sát vào tấm dạ rồ lướt nhẹ trên đất để hút hết rác bụi đi, chuyển vào cối sứ nhiền

nhỏ, tiếp tục cho qua rây 0,25mm cũng nhập vào phần trước rồi trộn đều.

3.2. Cân chính xác 0,200 gam đã qua xử lí bước một nói trên cho vào ống

nghiệm. Thêm 5ml dung dòch K2Cr2O7 0,4N (nếu đất nhiều thì tăng thêm K 2Cr2O7

hoặc giảm trọng lượng đất), cắm phễu con trên miệng ống nghiệm để ngưng lạnh.

3.3. Cắm ống nghiệm trong nồi parafin (hay nồi đựng dung dòch kẽm sulfat

bão hòa hoặc dung dòch acid Photphoric) đun sôi dung dòch trong ống nghiệm 5

phút ở nhiệt độ 170 – 180oC (trong nồi cắm nhiệt kế 200oC, đun bằng bêp điện, bếp

hơi, bếp dầu hoặc bếp than cũng được). Đun xong dung dòch không có màu xanh.

3.4. Để dung dòch nguội rồi đổ vào bình tam giác, dùng một ít nước cất chia

làm 2, 3 lần tráng phễu và ống nghiệm rồi cũng đổ nhập vào đấy.

3.5. Thêm 1ml H3PO4 (loại ảnh hưởng của sắt) và 8 giọt chỉ thò màu

Phenyllantranyl hoặc điphenylamin (nếu dùng điphenylamin nhớ thêm một ít nước

cất để màu chuyển rõ).

3.6. Dùng dung dòch muối Morh hoặc FeSO4 chuẩn độ lượng Kali Bicrômat

thừa đến lúc dung dòch đột biến sang màu xanh.

4. TÍNH KẾT QUẢ

Mùn %=



(V1 − V2 ) × N × 0,003 × 1,724 × 100

×K

C



Trong đó : V1

: là thể tích muối Morh (ml) dùng để chuẩn độ thí

nghiệm đối chứng (lấy một thể tích K2Cr2O7 như trên vào bình tam giác, thêm 8

giọt fênylantranin. Dùng dụng dòch muối Morh chuẩn độ đến lúc dung dòch đột

biến sang màu xanh).

V2

: là thể tích muối Morh (ml) dùng để chuẩn độ thí

nghiệm có đất nói trên.

N

: là nồng độ của muối Morh.

C

: là trọng lượng của đất (g) dùng để phân tích.

K

: là hệ số qui về đất khô tuyệt đối.

0,003 là cứ 1 ly đương lượng K2Cr2O7 oxi hóa được 0,003 gam

cacbon. Hệ số này được suy từ phản ứng :

2 K2Cr2O7 + 8 H2SO4 + 3C → 2K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3CO3 + 8H2O

Ta thấy cứ 2 phân tử Kali bicrômat (bằng 12 đương lượng) oxi hóa được 36

gam cacbon. Do đó nếu 1 ly đương lượng chỉ oxi hóa được



36

= 0,003 gam

12 × 1000



cacbon.

5. HÓA CHẤT CẦN THIẾT

5.1. K2Cr2O7 0,4N :

Cân 40 gam K2Cr2O7 (hoặc 32 gam CrO3) nghiền nhỏ, hòa tan trong 1 lít

nước cất. Nhỏ từ từ 1 lít H 2SO4 d = 1,84 vào, vừa rót vừa khuấy. Đơi nguội rồi đổ

vào bình đậy kín.

75



GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG



GIẢNG VIÊN: LÊ NHẤT TÂM



5.2. Muối Morh hoặc FeSO4 0,1N :

Cân 40 gam muối Morh (hoặc 28 gam FeSO 4.7H2O) hòa tan trong một lít

nước cất có chứa acid sulfuaric (980ml nước cất + 20ml H 2SO4 d = 1,84). Dùng

dung dòch KMnO4 tiêu chuẩn chuẩn độ lại nồng độ muối Morh hoặc FeSO 4.

5.3. Chỉ thò màu (Phênylantranin) :

Cân 0,2 gam hòa tan trong 100ml Na2CO3 2% (Na2CO3 pha trong nước cất).

5.4. Chỉ thò màu Điphenylamin :

Cân 0,5 gam, thêm 20ml nước cất rồi dùng 100ml H2SO4 d = 1,84 nhỏ từ từ vào.

6. CHÚ THÍCH

6.1. Cần oxi hóa C trong môi trường acid sulfuaric. Không thể dùng acid

khác vì : Nếu dùng HCl thì Cl - sẽ khử một lượng bicrômat làm cho kết quả tăng

lên. Nếu dùng HNO3 thì tăng thêm tác dụng oxi hóa nên lượng bicrômat cần dùng

sẽ ít hơn, dẫn đến kết quả phân tích mùn ít hơn.

Dùng H2SO4 loãng chỉ làm môi trường chứ không làm nhiệm vụ oxi hóa nên

không ảnh hưởng kết quả.

6.2. Nếu đất chứa nhiều mùn dùng ít Kali Bicrômat không thể oxi hóa hết

cacbon. Trường hợp này dung dòch thường có màu xanh của Crômic sulfat, vì không

còn Kali Bicrômat màu đỏ, thừa dư sau lúc oxi hóa nên không thể chuẩn độ được.

Vì vậy, cần đúng tỉ lệ đất và kali bicrômat thích hợp. Tiurin đề nghò :

- Nếu đất chứa mùn khoảng 7 – 15% thì dùng 0,100 gam đất và 10ml

K2Cr2O7.

- Nếu mùn khoảng 4 –7 % thì dùng 0,150 gam đất và 5ml bicrômat kali.

- Nếu mùn dưới 4% thì dùng 0,250 gam đất và 5ml Kali bicrômat.

6.3. Nếu đất mặn chứa nhiều Cl- thì tiêu hao thêm một lượng Kali bicrômat

làm cho kết quả phân tích tăng lên :

K2Cr2O7 + 7 H 2SO4 + 6NaCl = 3Cl 2 + K2SO4 + 3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 +

7H2O

Vì vậy, nếu đất mặn nhiều thì phải hòa đất với nước cất cho muối tan hết rồi

lọc loại muối ra. Sấy khô đất rồi mới phân tích mùn như trên. Nếu đất mặn ít thì

thêm 0,1 gam Ag2SO4 trước lúc đun sôi. Ngoài tác dụng loại Cl, Ag 2SO4 còn tăng

thêm khả năng oxi hóa cacbon.

6.4. Nếu đất chứa nhiều Fe2+ cũng ảnh hưởng lượng K2Cr2O7 cho nên cần

loại bằng cách rải khô đất trong không khí để chuyển Fe 2+ thành Fe3+ trước lúc

phân tích. Thêm H3PO4 sẽ tạo thành FePO4 không có màu nâu nên không ảnh

hưởng màu sắc lúc chuẩn độ.



76



GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG



GIẢNG VIÊN: LÊ NHẤT TÂM



Bài 24

.



PHÂN TÍCH N TỔNG SỐ TRONG ĐẤT

1. Ý NGHĨA

Đạm là một trong những nguyên tố quan trọng nhất của dinh dưỡng cây

trồng. Trong đất đạm chiếm chừng 5% chất hữu cơ, vì thế nói chung mùn càng

nhiều thì đạm cành nhiều – (trừ đất lúa nước quan hệ đó không nhất thiết theo tỉ lệ

thuận vì trong quá trình thâm canh vừa qua chúng ta cấy giống lúa mới và bón

nhiều đạm vô cơ cho nên thực tế tỉ lệ đạm trong đất đã nâng lên).

Phần lớn đạm trong đất ở dạng hữu cơ phức tạp cần trải qua một thời gian

được vi sinh vật phân giải mới cung cấp được cho cây.

Phân tích N trong tổng số có thể giúp cho ta so sánh các loại đất, đánh giá

khả năng tiềm tàng N trong đất và ở một mức độ nhất đònh cũng nhận đònh được

đất tốt xấu. Theo những kết quả nghiên cứu bước đầu về đất lúa đồng bằng Bắc Bộ

thì giữa N tổng số với năng suất lúa và có mối tương quan thuận và chặt. Những

đất lúa tốt có năng suất ổn đònh thường có N tổng số khoảng trên 0,15%.

Chỉ tiêu đánh giá N tổng số :

Dưới 0,08%

:

Nghèo.

0,08 – 0,15%

:

Trung bình.

0,15 – 0,20%

:

Khá.

Trên 0,20%

:

Giàu.

2. NGUYÊN TẮC PHƯƠNG PHÁP KIELDAL : (1883)

- Dùng acid sulfuaric đặc và chất xúc tác đun nấu đất để oxi hóa cacbon

trong chất hữu cơ. Acid sulfuric thoát oxi và sinh ra SO2 :

2 H2SO4 → 2SO2 + 2O + 2H2O

C + 2O → CO2

SO2 khử oxi của N hữu cơ sinh ra NH 3.NH3 tác dụng với acid sulfuaric sinh ra

(NH4)2SO4

2CH3CHNH2OOH

+ 13 H 2SO4 = (NH4)2SO4 + 6CO 2 + 12SO2 +

16H2O

- Dùng NaOH trung hòa acid và phân ly (NH4)2SO4 :

(NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O

NH3 gặp nước sinh ra NH4OH sẽ được thu hồi vào một bình đựng acid

sulfuaric hoặc acid clo tiêu chuẩn còn dư :

2NH4OH + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2H2O

Sau đó dùng dung dòch NaOH tiêu chuẩn chuẩn độ lượng acid thừa dư rồi

suy ra N tổng số.

H2SO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O

Người ta có thể dùng dung dòch H3BO3 1% thay thế acid sulfuric để hút

NH4OH, sau dùng HCl tiêu chuẩn chuẩn độ trực tiếp. Dùng acid Boric có lợi là lúc

77



GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG



GIẢNG VIÊN: LÊ NHẤT TÂM



cất đạm nếu dung dòch trào lên vần không ảnh hưởng kết quả, nồng độ dung dòch

H3BO3 không cần chính xác.

3. TRÌNH TỰ PHÂN TÍCH N THEO PHƯƠNG PHÁP KIELDAL

3.1. OXI HÓA :

Cân 2 gam đất đã qua rây 0,25mm bỏ vào bình tam giác dung tích 100ml

(hoặc bình kieldal). Thêm 15ml H2SO4 d = 1,84 và ½ thìa con chất xúc tác. Cắm

phễu con trên miệng bình để ngưng lạnh. Đun trong tủ hút khi đến lúc đất trắng.

Phương pháp này tốt, có thể phân tích được những mẫu đất nghèo đạm, song nhược

điểm là thời gian oxi hóa quá dài mặc dù người ta đã tìm các chất xúc tác để khắc

phục.

Trong trường hợp đất tương đối nhiều N có thể oxi hóa bằng aid pecơloric sẽ

nhanh hơn nhiều, nhưng một số tác giả cho rằng dùng acid pecơloric có thể bay mất

một số đạm : cân 1 gam đất đã qua rây 0,25mm bỏ vào bình tam giác dung tích

100ml. Thêm 5ml nước cất thấm ướt đất rồi đổ từ từ 5ml H 2SO4 d = 1,84 vào. Cắm

phễu con trên miệng bình để ngưng lạnh. Đun trong tủ hút khi đến lúc bốc khói

trắng thì thêm 5 giọt HClO4 70%. Tiếp tục đun nhẹ đến lúc đất trắng tức đã phá

hủy hết chất hữu cơ.

3.2. LẮP DỤNG CỤ CẤT ĐẠM :

- Hơi nước đun ở bình 1 để đẩy NH3.

- Đổ đất đã oxi hóa nói trên qua phễu 3 vào bình số 4.

- Bình tam giác số 6 đựng 5ml H2SO4 0,1N và 3 giọt chỉ thò Tashirô.

- ng ngưng lạnh lắp ở vò trí số 5.

Trường hợp không có điện và nước máy thì đun sôi bình số 1 bằng bếp dầu,

bếp than. Dùng thùng nước đặt ở vò trí cao cho chảy qua ống cao su vào ống ngưng

lạnh số 5. Nhớ nước vào và ra theo hướng mũi tên ở hình vẽ. Trước lúc cất N nên

cho đun thử để kiểm tra xem còn chỗ nào hở không. Phải đảm bảo ngọn lử không

tắt suốt quá trình cất đạm. Phần đuôi của ống ngưng lạnh phải cắm ngập trong

dung dòch của bình số 6 như hình vẽ.

3.3. ĐỔ 20mL NAOH 45% QUA PHỄU 3 VÀO BÌNH SỐ 4 :

Lượng NaOH cần thừa dư một tí để trung hòa hết acid và phân ly (NH 4)2SO4

(muốn biết chắc chắn thì nhỏ 3 giọt chỉ thò màu Tashirô để kiểm tra). Dùng một ít

nước cất tráng phễu số 3. Kẹp chặt ống cao su ở vò trí 2 rồi thông hơi nước đẩy NH 3

vào bình tam giác số 6 đến lúc thu hồi hết N mới thôi (cách thử : hạ thấp bình tam

giác số 6, dùng nước cất tia sạch đuôi ống sinh hàn rồi hứng vài giọt dòch vừa chảy

từ ống sinh hàn vào tấm sứ có lỗ hoặc ống nghiệm, nhỏ 1 giọt chỉ thò màu Nestle

nếu không xuất hiện màu vàng là đã hết N).

3.4. CHUẨN ĐỘ :

Dùng dung dòch tiêu chuẩn NaOH 0,1N chuẩn độ đến lúc dung dòch chuyển

sang màu xanh nhạt.



78