---

Кипячение раствора следует продолжать 5 мин (без выделе­ния пара из воронки); оно должно быть еле заметным, т. е. вы­деление пузырьков углекислоты, образующихся от окисления ор­ганических веществ грунта, должно быть обильным, при этом пузырьки должны быть немного больше макового зерна. Отсчет времени кипячения производят с момента появления первого от­носительно крупного пузырька газа.

В процессе кипячения окраска раствора должна изменяться из оранжевой в буровато-коричневую. Если появляется зеленая окраска, что говорит о полном израсходовании хромовой кисло­ты и возможном недостатке ее на окисление гумуса, опыт сле­дует повторить, уменьшив навеску грунта.

По окончании кипячения колбу следует снять с плитки (бани) или вынуть из термостата, обмыть воронку небольшим количе­ством воды, дать колбе охладиться до комнатной температуры и провести титрование.

3.4.5. Титрование избытка хромовой смеси следует прово­дить в присутствии фенилантраниловой кислоты. Перед титрова­нием необходимо обмыть горло колбы из промывалки дистилли­рованной водой (количество воды не должно превышать 20 мл), прибавить 5—6 капель 0,2%-ного раствора фенилантраниловой кислоты и титровать раствором соли Мора (0,2 н.) до перехода окраски в зеленую. Раствор соли Мора под конец титрования следует приливать по каплям, все время перемешивая раствор энергичным взбалтыванием.

________________

* Кипячение допускается проводить в термостате в течение 30 мин при температуре 150°С.

3.4.6. Перед началом или в конце испытания надлежит про­вести опыт без грунта для установления соотношения между ра­створами хромовой смеси и соли Мора в условиях, аналогичных п. 3.4.4. В две конические колбы емкостью 100 мл следует на­лить 10 мл хромовой смеси, для равномерности кипения приба­вить на кончике тонкого шпателя примерно 0,2 гс растертой в порошок прокаленной пемзы (использовать для этой цели песок не допускается) и содержимое в колбах кипятить 5 мин, как ука­зано в п. 3.4.4.

После охлаждения прокипяченую хромовую смесь следует ти­тровать 0,2 н раствором соли Мора в соответствии с п. 3.4.5 и определить среднее из двух опытов количество соли Мора, из­расходованное на титрование 10 мл хромовой смеси.

3.4.7. Определение органического углерода следует проводить в двух параллельных испытаниях. Целесообразно сначала про­вести одно определение органического углерода для серии наве­сок грунтов, затем подсчитать результаты и провести повторное опреде­ление для тех же образцов, но с уточненными навесками.

3.5. Обработка результатов

Количество органического углерода С_орг в процентах на сухую навеску грунта следует вычислить по формуле

где а — количество раствора соли Мора, израсходованное на титрование 10 мл хромовой смеси в «опыте с пемзой», мл;

Ь — количество соли Мора, израсходованное на титрование

избытка хромовой смеси в опыте с грунтом, мл;

н — нормальность раствора соли Мора, устана вливаемая по

ее титрованию раствором перманганата (0,1 н.);

0,003 — величина 1 мгс.-экв. углерода*;

г — навеска сухого грунта, гс.

Для пересчета воздушной сухой навески на сухую применяют коэффициент , где W_r — гигроскопическая влаж­ность грунта.

При наличии в грунте хлоридов для пересчета С_орг применя­ют коэффициент К₁ (п. 3.3.3).

___________

* Грамм — эквивалент углерода , где 1 мгс — экв. углерода

будет равен 0,003 гс.

4. МЕТОД СУХОГО СЖИГАНИЯ

4.1. Окисление углерода бескарбонатной навески грунта сле­дует производить сжиганием этой навески в потоке кислорода при температуре 950—1000°С до прекращения выделения угле­кислого газа, учитываемого газообъемным методом, с последу­ющим пересчетом на углерод.

4.2. Аппаратура и материалы

4.2.1. Аппаратура Автотрансформатор ЛАТР-1 М.

Баня песчаная или баня водяная.

Баллон кислородный с редуктором по ГОСТ 13861—68.

Барометр-анероид.

Весы лабораторные по ГОСТ 19491—74 с гирями по ГОСТ 7328—73.

Газоанализатор ГОУ-1 по ГОСТ 10713—75.

Газометр стеклянный по ГОСТ 11582—75.

Воронки стеклянные диаметром 10—14 см по ГОСТ 8613—75.

Калиаппарат по ГОСТ 17784—72 или оклянка с насадкой СН

(Дрекселя) по ГОСТ 10378—73.

Колонки для сушки газов, 2 шт.

Краны двухходовые по ГОСТ 7995—68.

Крючок из прочной низкоуглеродистой проволоки.

Лодочки фарфоровые по ГОСТ 6675—73.

Печь электрическая трубчатая горизонтальная, обеспечиваю­щая нагрев до 1000°С, типа СУОЛ-025 1/12-М1.

Плитка с закрытой спиралью.

Пробки резиновые по ГОСТ 7852—76.

Сетка медная.

Склянки промывные по ГОСТ 10378—73, 3 шт.

Тигли емкостью 50 см³ по ГОСТ 9147—73.

Трубка U-образная по ГОСТ 17784—72.

Трубка кварцевая пли фарфоровая длиной 750 мм и внутрен­ним диаметром 18—20 мм по ГОСТ 8680—73.

Трубка резиновая внутренним диаметром 3—4 мм.

Чашки фарфоровые по ГОСТ 9147—73, 2 шт.

Шкаф сушильный по ГОСТ 7365—55.

Эксикатор по ГОСТ 6371—73 с кальцием хлористым 2-водным по ГОСТ 4161—77.

4.2.2. Материалы

Ангидрид хромовый по ГОСТ 3776—78.

Аскарит с размером зерен 3—5 мм или известь натронная.

Вата стеклянная.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.

Индикаторная универсальная бумага или лакмус.

Калия гидрат окиси (кали едкое).

Калий двухромовокислый (бихромат) по ГОСТ 2652—78.

Кальций хлористый безводный по ГОСТ 4460—77.

Кислород газообразный по ГОСТ 5583—78, полученный ме­тодом глубокого охлаждения воздуха.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.

Метиловый оранжевый.

Натрия гидроокись (натр едкий) по ГОСТ 4328—77.

Кварцевая пудра.

Фильтры.

4.3. Подготовка установки к испытанию

4.3.1. Для подготовки установки (см. чертеж) к испытанию надлежит сосуд 17 и калиаппарат 2 наполнить 40%-ным раст­вором калия, гидрата окиси. В уравнительную склянку 16 на­лить 450 мл дистиллированной воды, добавить несколько капель серной кислоты и 2—3 капли метилоранжа (окрашенная жид­кость). В рубашку газоизмерительной бюретки 14 и рубашку холодильника 10 следует налить дистиллированную воду.

4.3.2. Газометр 1 надлежит наполнить кислородом, колонку для сушки газов 3 — натронной известью или аскаритом, колон­ку для сушки газов 4 — безводным хлористым кальцием. В U-образную трубку 7 следует поместить стеклянную вату, а в фарфоровую трубку 6 — медную сетку со стороны, обращенной к U-образной трубке. В сосуд 8 надлежит налить раствор хро­мового ангидрида в серной кислоте (см. приложение 5, п. 3), а в сосуд 9 — раствор двухромовокислого калия в серной кислоте (см. приложение 5, п. 2).

4.3.3. Установку следует проверить на герметичность. Установ­ка герметична, если уровни растворов в сосуде 17 и измеритель­ной бюретке 14 остаются без изменения в течение 10—15 мин. Если установка негерметична, ее следует разобрать, протереть все краны мягкой тканью, смазать вазелином, собрать и снова проверить на герметичность.

4.3.4. Фарфоровую трубку 6 и лодочки для сжигания надле­жит прокалить в токе кислорода при температуре 1000°С. Лодочки следует хранить в эксикаторе.

Шлиф крышки эксикатора не следует покрывать смазываю­щими веществами, так как кислород взрывоопасен при попада­нии масел.

4.3.5. При герметичности через установку следует пропустить кислород в течение 15—20 мин при температуре печи 1000°С, по­сле чего провести опыт без лодочки. Опыт без лодочки надлежит проводить так же, как и сжигание (см. п. 4.4), но при этом пока­зание шкалы 15 после поглощения газов кали едким должно быть нулевым. Если уровень жидкости в бюретке 14 после обработки газов кали едким стал выше нуля, опыт без лодочки сле­дует повторить.

Установка для определения углерода органических соединений сухим сжиганием

1—газометр с кислородом; 2—калиаппарат с кали едким; 3—колонка для сушки газов с аскаритом или натронной известью; 4—колонка для сушки газов с хлористым каль­цием; 5— печь электрическая трубчатая горизонтальная; 6—трубка фарфоровая или кварцевая; 7—трубка U-образная со стеклянной ватой для удерживания механиче­ских примесей: 8—сосуд поглотительный с раствором хромового ангидрида в серной кислоте для удержания окислов серы; 9— сосуд поглотительный с раствором двухро­мовокислого калия в серной кислоте, для удержания окислов азота: 10—холодильник; 11—кран трехходовой; 12— кран для соединения газоизмерительной бюретки с атмос­ферой; 13—термометр; 14—газоизмерительная бюретка № 2; 15—подвижная шкала га-зоизмерительной бюретки; 16—склянка уравнительная: 17—сосуд, наполненный раство­ром едкого кали для поглощения углекислого газа

4.4. Подготовка пробы к испытанию

4.4.1. Перед сжиганием грунта надлежит проверить его на карбонатность: для этого из подготовленного к испытанию об­разца грунта способом квадратов следует взять среднюю пробу (1 гс) в фарфоровую чашку и прибавить 2—3 капли 10%-ной соля­ной кислоты. Если вскипание отсутствует, карбонатов нет, вскипа­ние сильное и продолжительное — карбонатов меньше 10% вскипа­ние бурное н продолжительное — карбонатов больше 10%. Кар­бонаты должны быть удалены способом, исключающим разло­жение органического вещества.

4.4.2. Для разрушения карбонатов следует применять раствор 5%-ной серной кислоты.

В фарфоровый тигель емкостью 50 мл необходимо взять спо­собом квадратов среднюю пробу грунта весом 3 гс, налить 3— 4 мл дистиллированной воды, перемешивая грунт стекляннной палочкой. Затем в тигель из бюретки или делительной воронки налить раствор 5%-ной серной кислоты. Во избежание бурного вскипания и разбрызгивания суспензии кислоту следует лить небольшими порциями, все время перемешивая грунт. При пре­кращении выделения пузырьков газа, образующихся при реак­ции, необходимо проверить рН суспензии по индикаторной уни­версальной бумаге (рН 1—10). Доводя реакцию суспензии до кислой (рН 5,5—5,0), добавляют еще 0,5 мл раствора 5%-ной серной кислоты. После тщательного перемешивания вынимают стеклянную палочку из тигля и осторожно смывают ее дистилли­рованной водой из промывалки. Переносят тигель на плитку с за­крытой спиралью, кипятят суспензию в течение 5 мин при слабом нагреве и проверяют реакцию жидкости с помощью индикаторной бумаги.

Если рН суспензии сохраняется кислым, то разрушение карбо­натов закончено.

При наличии щелочной реакции (рН>7) добавляют еще не­много серной кислоты и вновь кипятят суспензию 5 мин.

После окончания разрушения карбонатов тигель снимают с плитки. Нейтрализуют суспензию и определяют реакцию по инди­каторной бумаге, добавляя по каплям 2%-ный раствор натра ед­кого до рН 6,5.

Тигель надлежит перенести на песчаную баню, выпарить со­держимое, а затем высушить в сушильном шкафу в течение 5 ч.

После охлаждения в эксикаторе тигли с осадками следует взве­сить с погрешностью ± 0,0002 гс.

4.4.3. Для расчета углерода необходимо установить соотноше­ние между первоначальным весом взятого грунта и его весом по­сле разрушения карбонатов

где m₁— вес воздушно-сухой пробы до разрушения карбона­тов, гс;

m₂ — вес высушенной пробы после разрушения карбонатов, гс.

Примечания:

1. В процессе кислотной обработки происходят разрушение карбонатных минералов и образование сернокислых солей. При этом вес пробы грунта, как правило, увеличивается;

2. До определения углерода высушенную пробу следует хранить в экси­каторе.

4.4.4. Из некарбонатного растертого грунта надлежит взять на­веску с погрешностью ± 0,0002 гс для определения углерода орга­нических соединений.

Величина навески определяется предполагаемым содержанием гумуса:

для песков . . ............... 1 гс

для глин . . . .............. 0,5 гс

для грунтов с содержанием гумуса больше 10% . 0,01—0,03 гс

4.5. Проведение испытания

4.5.1. Определение углерода органических соединений следует проводить с помощью установки (см. чертеж).

4.5.2. Газоизмерительную бюретку 14 следует заполнить до­верху окрашенной жидкостью из уравнительной склянки 16, для чего открыть кран 12 и поднять уравнительную склянку в верхнее положение, затем кран 12 закрыть.

4.5.3. Навеску грунта следует поместить в предварительную прокаленную лодочку, присыпать сверху кварцевой пудрой для предотвращения вспышки и при помощи крючка ввести лодочку в центральную часть фарфоровой трубки 5, предварительно на­гретой до 950—ЮОО⁰С, затем быстро закрыть трубку 6 пробкой, через отверстие в которой подается кислород для сжигания, для чего следует открыть кран газометра 1 и пустить кислород со ско­ростью 3—4 пузырька в секунду. Счет пузырьков ведется в калиаппарате 2.

4.5.4. Кран 11, соединяющий фарфоровую трубку 6 с изме­рительной бюреткой 14, некоторое время (»30 с) следует дер­жать закрытым, чтобы начало сжигания проходило под давлени­ем. Затем кран 11 следует открыть, соединяя фарфоровую труб­ку 6 с измерительной бюреткой 14. Газовая смесь (кислород и углекислый газ) из фарфоровой трубки 6, пройдя сосуды 7,8,911 холодильник 10, поступает в измерительную бюретку 14, вытес­няя окрашенную жидкость. Заполнение бюретки газом продолжа­ется около 3 мин. Затем надлежит прекратить подачу кислорода, закрыть кран газометра 1 и для герметизации измерительной бюретки закрыть кран 11.

4.5.5. Перемещая уравнительную склянку 16 следует устано­вить поверхность жидкости в ней на одном уровне с жидкостью в бюретке 14 и с этими уровнями совместить нулевое деление под­вижной шкалы 15 бюретки 14.

4.5.6. Поставив кран 11 в положение, соединяющее измеритель­ную бюретку 14 с сосудом 17, и поднимая уравнительную склянку 16 в верхнее положение, следует перевести газовую смесь из бю­ретки 14 в сосуд /7; затем, опуская уравнительную склянку 16, следует перевести газ из сосуда 17 обратно в бюретку 14. Эту операцию повторяют два раза для лучшего поглощения углекис­лого газа.