ГОСТ 20851.1-75

УДК 631.82:546.17.06:006.354    Группа    Л19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22 мая 1975 г. № 1373 срок введения установлен

с 01.01.76

Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 12.01.83 № 131 срок действия продлен

до 01.01.91

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на минеральные удобрения, содержащие азот от 1,5 до 46%, и устанавливает следующие методы определения азота:

метод 1 — определение общего азота в аммиачной и амидной формах с отгонкой аммиака — для сложных удобрений, не содержащих нитратной формы азота;

метод 2 — определение общего азота в аммиачной и амидной формах без отгонки аммиака — для однокомпонентных азотных удобрений;

метод 3 — определение нитратного азота (титриметрический)

—    для удобрений, содержащих азот в нитратной форме; метод 4 — определение суммы аммиачного и нитратного азота

(метод Деварда) — для сложных удобрений и селитр;

метод 5 — определение амидного азота (спектрофотометрический) ;

метод 6 — определение аммиачного азота (формальдегидный)

—    для солей аммония, кроме фосфорных;

метод 7 — определение суммы аммиачного и амидного азота (гипохлоритный) — для сложных удобрений; ^{* *}

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

*Переиздание февраль, 1983 г. с Изменениями № 1, М2, утвержденными в феврале 1980 г., в январе 1983 г.; Пост. М 687, 12.02.80 г.,

Пост, М 131 от 12.01.83 (И УС 3-1980 г., И УС 5—1983 г.).

© Издательство стандартов, 1983

Стр. 2 ГОСТ 20851.1-75

'метод 8 — определение аммиачного азота (хлораминовый) — для удобрений, содержащих аммиачный азот;

метод 9 — определение общего азота дистилляционным методом с восстановлением нитратного азота хромом и минерализацией органического азота (метод применяется при возникновении разногласий в результатах определения общего азота).

Стандарт соответствует СТ СЭВ 2531—80 в части определения нитратного азота, СТ СЭВ 2532—80 в части определения амидного азота, СТ СЭВ 3369—*81, разд. 1 в части определения общего азота дистилляционным методом (см. справочное приложение).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

При проведении испытания применяют мерную посуду, откалиброванную по ГОСТ 8.100-73.

1.1.    Сущность метода

Сущность метода заключается в минерализации азота серной кислотой в присутствии сернокислых солей меди и калия до аммиачного азота с последующей отгонкой аммиака.

1.2.    Применяемые приборы, реактивы и растворы

Прибор для отгонки аммиака (см. черт. 1) или другой аналогичный.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, концентрированная и 0,5 н. раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 40%-ный и 0,5 и. растворы.

Метиловый красный (индикатор) по ГОСТ 5853-51.

Спирт этиловый по ГОСТ 17299-78 или по ГОСТ 18300-72.

Индикатор смешанный pH 5,4; готовят смешиванием метилового красного и метиленового голубого по ГОСТ 4919.1-77.

Реактив Несслера, готовят по ГОСТ 4517-75.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145-74 или натрий сернокислый кристаллический по ГОСТ 4171-76.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165-78.

Метиленовый голубой (индикатор).

Индикаторная бумага универсальная.

1.3.    Проведение анализа

0,5—2 г удобрения, в зависимости от содержания азота, предварительно растертые и взвешенные с погрешностью не более 0,0002 г, помещают в круглодонную колбу из термостойкого стекла (см. черт. 1). После этого добавляют 0,7 г сернокислой меди, 10 г сернокислого калия или безводного сернокислого натрия и приливают 10 см³ концентрированной серной кислоты. ²

2

ГОСТ 20851.1-75 Стр. It

Одновременно готовят контрольный раствор, не содержащий мочевины.

В каждую колбу добавляют 10 см³ раствора п-диметиламино-бензальдегида, доводят объем раствора водой до метки и тщательно перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность растворов сравнения по отношению к контрольному раствору в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 1 см при длине волны 420 нм.

По полученным данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс содержание мочевины в растворах сравнения в миллиграммах, а по оси ординат — соответствующие им значения оптических плотностей.

Градуировочный график рекомендуется проверять ежедневно.

5.4.    Проведение анализа

10 г удобрения взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, добавляют 150— —200 см³ воды и 10 см³ 20%-ного раствора соляной кислоты, тщательно перемешивают в течение 10—15 мин, доводят объем раствора водой до 1метки и вновь перемешивают. Раствор фильтруют через фильт средней плотности, отбрасывая первые порции фильтрата.

20 см³ полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 10 см³ раствора п-диметиламино-бензальдегида, доводят объем раствора до метки водой и тщательно перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность полученного раствора по отношению к раствору сравнения в кювете с толщиной поглощающего свет слоя раствора 1 ом при длине волны 420 нм.

По полученной оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, находят содержание мочевины в миллиграммах.

5.5.    Обработка результатов

Массовую долю амидного азота (Х₄) в процентах вычисляют по формуле

_v а-V-100 0,4665 т~100<Г ’

где а — масса мочевины, найденная по градуировочному графику, мг;

V — вместимость мерной колбы, ом³;

Vi — объем отбираемого для анализа раствора, см³;

пг — масса навески, г;

0,4665 — коэффициент пересчета мочевины на амидный азот.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,3% при доверительной вероятности Р=0,95.

И

ГОСТ 20851.1-75 Стр. 3

Смесь сульфатов меди и калия или натрия добавляют в том случае, если удобрения содержат органический азот помимо карбамида.

Содержимое колбы перемешивают и осторожно нагревают на электрической плитке с асбестовой сеткой или колбонагреватсле до прекращения бурного выделения пузырьков газа.

Нагрев увеличивают до слабого кипения жидкости и продолжают нагревать до полного прекращения выделения отдельных пузырьков углекислого газа и появления белых паров серной кислоты. Затем нагревают еще 10 мин, после этого содержимое колбы охлаждают. После охлаждения в колбу осторожно добавляют 200 см³ воды и вновь охлаждают до комнатной температуры.

Затем колбу соединяют через каплеуловитель с холодильником и приемником. Из бюретки в приемник наливают 40—50 см³ 0,5 н. раствора серной кислоты, добавляют 3 капли смешанного индикатора с pH 5,4 и небольшое количество воды, чтобы барбатер был закрыт жидкостью.

Из капельной воронки в круглодонную колбу осторожно приливают 50 см³, 40%-ного раствора гидроокиси натрия. После прекращения бурной реакции колбу нагревают и раствор кипятят до тех пор, пока из колбы не отгонится 2/3 жидкости. После этого проверяют отсутствие аммиака в конденсате, для этого отсоединяют приемник, обмывают барбатер, набирают в пробирку около 1 см³ конденсата и прибавляют несколько капель реактива Нессле-ра. При отсутствии аммиака не должно появляться желтой окраски. Проверку также можно проводить по индикаторной бумаге до pH 6—7.

После окончания отгонки приемник с холодильником отсоединяют, холодильник промывают холодной водой, сливая промывные воды в приемник, и избыток кислоты оттитровывают 0,5 н. раствором гидроокиси натрия до изменения окраски от фиолетовой через серную до зеленой.

Одновременно проводят контрольный опыт в тех же условиях и с тем же количеством реактивов, но без анализируемого продукта. Массу навески анализируемого удобрения и количество реактивов указывают в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на удобрение.

1.2, 1.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.4. Обработка результатов

Массовую долю общего азота (X) в процентах вычисляют по формуле

х- (У-Уг) 0.007 100

~    гп    ’

где V — объем точно 0,5 н. раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование избытка кислоты в контрольном опыте, см³; ²

2 зак. 1481

3

Стр.4 ГОСТ 20851.1-75

V, — объем тючно 0,5 н. раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование избытка 1кислоты в анализируемой пробе, см³;

0,007 — масса азота, соответствующая 1 см³ точно 0,5 н. раствора гидроокиси натрия, г; т — масса навески, г.

Прибор для отгонки аммиака

по

1 — колбонагреватель; 2 — реакционная колба вместимостью 0,5—1,0 л: 3 — каплеуловитель; 4 — капельная воронка с краном; S — холодильник; б — приемник; 7 — барбатер

Черт. 1

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,2% при доверительной вероятности Р = 0,95.

2. Метод определения общего азота в аммиачной и амидной формах без отгонки аммиака

2.1. Сущность метода

Сущность метода заключается в минерализации азота серной кислотой до аммиачного азота с последующим взаимодействием его- ⁴

4

ГОСТ 20851.1-75 Стр. 5

с формальдегидом и титрованием выделиьшсйся кислоты гидроокисью натрия.

2.2.    Приборы, реактивы и растворы

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, концентрированная и 0,5 н раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 5 и 0,5 и. растворы.

Метиловый красный (индикатор) по ГОСТ 5853-51, готовят по ГОСТ 4919.1-77.

Спирт этиловый по ГОСТ 17299-78 или по ГОСТ 18300-72.

Фенолфталеин (индикатор) по ГОСТ 5850-72, готовят по ГОСТ 4919.1-77.

Тимолфталеин (индикатор).

Индикатор смешанный pH 9,6; готовят следующим образом: в 100 см³ этилового спирта растворяют 0,5 г фенолфталеина и 0,5 г тошолфталеина.

Формалин технический по ГОСТ 1625-75, 25%-ный раствор, перед использованием нейтрализованный по фенолфталеину до слабо-розовой окраски.

2.3.    Проведение анализа

1—2,5 г удобрения, в зависимости от содержания азота, взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г ш помещают в коническую колбу из термостойкого стекла вместимостью 250 см³ (при жидких удобрениях 25 см³ продукта помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят объем водой до метки, отбирают пипеткой 10 см³ раствора и помещают в колбу из термостойкого стекла), прибавляют 5—10 см³ концентрированной серной кислоты.

Содержимое колбы перемешивают и осторожно нагревают на колбонагревателе или электроплитке (с асбестовой сеткой) до прекращения бурного выделения пузырьков углекислого газа. Затем нагрев увеличивают до кипения \и кипятят до полного прекращения выделения отдельных пузырьков углекислого газа и появления белых паров серной кислоты, нагревают еще 10 мин, после этого содержимое колбы охлаждают. После охлаждения в колбу осторожно приливают 50 см³ воды, добавляют 1—2 капли -индикатора метилового красного и нейтрализуют избыток кислоты 5н. раствором гидроокиси натрия до перехода розовой окраски раствора в желтую, а затем по каплям добавляют 0,5 н. раствор серной кислоты до появления розового оттенка.

К нейтрализованному раствору прибавляют 20—40 см³ 25%-но-го раствора формалина, 5 капель смешанного индикатора с pH 9,6 и через 1—2 мин титруют выделившуюся кислоту 0,5 н. или 1 н. раствором гидроокиси натрия до появления малиновой окраски, не исчезающей в течение 1—1,5 мин.

Раствор после прибавления формалина приобретает розовую окраску. По мере титрования окраска раствора переходит внача- ⁵

5

Стр. 6 ГОСТ 20851.1—7S

ле в желтый цвет, а затем в малиновый, что указывает на конец титрования.

Массу навески анализируемого удобрения, условия растворения и титрования указывают в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на удобрения.

2.4. Обработка результатов

Общую массовую долю азота (Jf'i) в процентах вычисляют по формуле

V» V/C-100 ^А1^ m

Общую массовую долю азота в жидких удобрениях (Х"\) в процентах вычисляют по формуле

_v, V. /С-250-100 ^Л1 ~    25-р-10

где V — объем точно 1 н. или 0,5 н. раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование, см³;

К — масса азота, соответствующая 1 см³ раствора гидроокиси натрия (для 0,5 и. раствора К—0,007, для 1 н. раствора /С—0,014), г;

m — масса навески, г;

р — плотность жидких удобрений при 20 °С, определяемая в стандартах на жидкие удобрения, г/см³.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,2% при доверительной вероятности Р — 0,95.

3.1.    Сущность метода

Сущность метода заключается в восстановлении нитратного азота раствором закисного сернокислого железа в кислой среде в присутствии молнбденовокислого аммония в качестве катализатора с последующим титрованием избытка закисного сернокислого железа раствором марганцовокислого калия.

Метод неприменим в присутствии окислителей и восстановителей.

3.2.    Аппаратура,, реактивы и растворы

Поглотитель стеклянный, заполненный силикагелем.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76, средней плотности.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, ч.д.а., 96%-ный раствор и разбавленная 1:1.

Натрий углекислый кислый по ГОСТ 4201-79, ч.д.а.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, ч.д.а.

Аммоний молибденовокислый 4-х водный по ГОСТ 3765-78,

ч.д.а., раствор готовят следующим образом:    30    г молибденово-

ГОСТ 20851.1-75 Стр. 7

кислого аммония растворяют в 500 см³ воды при температуре 50 °С, раствор охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят объем до метки водой и тщательно перемешивают.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, ч.д.а., раствор с (1/5 КМпО₄)=0,1 моль/дм³ (0,1 н.).

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148-78, ч.д.а., раствор c(FeSO₄)=0,2 моль/дм³ (0,2 и.); готовят следующим образом: 55,6 г железа (II) сернокислого смывают 100 см³ воды в мерную колбу вместимостью 1 дм³, добавляют 8 г хлористого натрия, 100 см³ раствора серной кислоты, разбавленной 1:1 и 500 см³ воды; после растворения соли объем раствора доводят водой до метки и перемешивают.

Смесь солей; готовят следующим образом: 300 г углекислого кислого натрия помещают в фарфоровую чашку, добавляют при перемешивании 80 см³ воды и 10 см³ 96%-ной серной кислоты. После растворения соли раствор упаривают и сушат при 100 °С, периодически перемешивая во избежании образования сплошной спекшейся массы.

Двуокись углерода газообразная по ГОСТ 8050-76, предварительно очищенная в поглотителе с силикагелем.

3.3. Проведение анализа

2 г удобрения взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 500 см³, добавляют 450 см³ воды, закрывают пробкой и взбалтывают 10 мин. Объем раствора доводят водой до метки, тщательно перемешивают и фильтруют через сухой фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата. Отбирают 20 см³ полученного раствора в коническую колбу вместимостью 500 см³, добавляют 20 см³ раствора закис-ного сернокислого железа, 5 см³ раствора молибденовокислого аммония и 10 см³ раствора серной кислоты, разбавленной 1:1. Затем через раствор в течение 10 мин пропускают двуокись углерода.

Допускается вместо двуокиси углерода применять смесь солей, при этом закрывают колбу с раствором пробкой с газообразной трубкой и вносят отдельными порциями 10 г смеси солей, следя за тем, чтобы не прекращалось выделение двуокиси углерода.

Через 10 мин в колбу приливают 40 см³ раствора серной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 1 г углекислого кислого натрия и закрывают колбу пробкой с газоотводной трубкой.

После прекращения выделения углекислого газа раствор нагревают до кипения и кипятят в течение 3 мин до появления желтооранжевой окраски раствора.

Колбу с раствором быстро охлаждают струей холодной воды, ополаскивают газоотводную трубку, добавляя промывную воду к

3 Зак. 1481

7

Стр. 8 ГОСТ Д0851.1—TS

основному раствору, доводят объем раствора до 350 см³ и титруют избыток записного сернокислого железа раствором марганцовокислого калия до появления розовой окраски раствора, не исчезающей в течение 10 с.

Одновременно проводят контрольный опыт в тех же условиях, и с тем же количеством реактивов, но без анализируемой пробы.

3.4. Обработка результатов

Массовую долю нитратного азота (^г) в процентах вычисляют по формуле

V (V₁-V_t)0,0004669. Vs-100 ^Л*--ЙГу    »

где V — объем раствора пробы, взятый для анализа, см³;

V_x — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование в контрольном опыте, см³;

Vz — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см³;

Vi — вместимость мерной колбы, см³;

0,0004669 — масса азота, соответствующая 1 см³ раствора точной концентрации с(1/5КМп0₄) =0,1 моль/дм³ марганцовокислого калия, г; тп—масса навески, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух, параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,2% при доверительной вероятности Р=0,95.

Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4. Метод определения суммы аммиачного и нитратного азота (метод Деварда)

4.1.    Сущность метода

Сущность метода заключается в восстановлении нитратного азота до аммиачного сплавом Деварда, с последующей отгонкой аммиака и его титрометрическим определением.

4.2.    Применяемые приборы, реактивы и растворы

Прибор для отгонки аммиака (см. черт. 1).

Электрическая плитка по ГОСТ 306-76 или колбонагреватель.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 40%-ный, 0,5 н. и 0,1 н.

растворы.

Реактив Несслера, готовят по ГОСТ 4517-75.

Сплав Деварда, растертый в металлической ступке до размера частиц приблизительно 1 мм.

Метиловый красный (индикатор) по ГОСТ-5853—51.

Метиленовый голубой (индикатор).

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, 0,5 н. и 0,1 н. растворы.

Спирт этиловый технический по ГОСТ 17299-78.

ГОСТ 20851.1-75 Стр. 9

Индикатор смешанный, готовят следующим образом: 100 см³ 0,03%-ного раствора метилового красного в 70%-ном этиловом спирте смешивают с 15 см³ 0,1%-ного раствора метиленового голубого в воде.

4.3. Проведение анализа

1,5—2 г удобрения в зависимости от содержания азота взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Мутные растворы фильтруют через фильтр «синяя лента». Затем откалиброванной .пипеткой отбирают 50 см³ раствора и переносят в реакционную колбу (см. черт. 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 100—300 см³ воды. Колбу соединяют через каплеуловитель с холодильником и приемником.

Из бюретки в приемник наливают 25—50 см^а 0,5 и. или 0,1 н. раствора серной кислоты, добавляют 3 капли смешанного индикатора и небольшое количество воды для того, чтобы барбатер был закрыт жидкостью.

В круглодонную колбу из капельной воронки осторожно приливают 40 см³ 40%'-ного раствора гидроокиси натрия. После прекращения бурной реакции колбу нагревают на электроплитке и кипятят раствор до тех пор, пока не отгонится 2/3 жидкости из колбы. После этого проверяют отсутствие аммиака в конденсате, для этого отсоединяют приемник, обмывают конец барбатер а, набирают в пробирку около 1 см³ конденсата и прибавляют несколько капель реактива Несслера.

При отсутствии аммиака не должно появляться желтой окраски. После окончания отгонки приемник с холодильником отсоединяют, промывают холодной водой, сливая промывные воды в приемник, и избыток кислоты оттитровывают 0,5 н. или 0,1 н. раствором гидроокиси натрия в присутствии смешанного индикатора до изменения окраски от фиолетовой через серую до зеленой.

Одновременно проводят контрольный опыт в тех же условиях и с тем же количеством реактивов, но без анализируемого продукта.

Азот в контрольном опыте определяют ежедневно и при применении новых реактивов. Масса навески анализируемого удобрения, условия растворения и количество реактивов указывают в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на удобрение.

4.4. Обработка результатов

Массовую долю азота в удобрении (Аз) в процентах вычисляют по формуле

3*

9

Стр.ЮГОСТ 20851.1-75

v (V-VJ.K-250.100 ^Лз~    m-50    »

где V — объем точно 0,5 н. или 0,1 и. раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование избытка кислоты в контрольном опыте, см³;

V\ — объем точно 0,5 и. или 0,1 н. раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование избытка кислоты в анализируемой пробе, см³;

К — количество азота, соответствующее 1 см³ раствора гидроокиси натрия (для 0,5 н. раствора К=0,007, для 0,1 н. раствора /(=0,0014), г; т — масса навески, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,3%' при доверительной вероятности Р=0,95.

5.1.    Сущность метода

Сущность метода заключается в измерении интенсивности окраски комплекса, образуемого амидным азотом с я-диметил-аминобензальдегидом.

Метод неприменим для удобрений, содержащих элементы, образующие окрашенные соединения с я-диметиламинобензальдеги-дом.

5.2.    Приборы, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоколориметр.

л-диметиламинобензальдегид; готовят следующим. образом:

4 г л-диметиламинобензальдегида, взвешенного с погрешностью не более 0,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, прибавляют 40 см³ концентрированной соляной кислоты, объем раствора доводят водой до метки, перемешивают и оставляют на 3 дня, после чего фильтруют. Раствор устойчив в течение месяца.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а., концентрированная и 20%'-ный раствор.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Мочевина по ГОСТ 6691-77, ч.д.а.

Раствор сравнения, содержащий 8 г мочевины в 1 см³ раствора; готовят следующим образом: 8 г мочевины, высушенной при 90 °С до постоянной массы, взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, растворяют в воде и доводят объем раствора водой до метки.

5.3.    Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см³ каждая последовательно помещают 20, 25, 30, 35 и 40 см³ раствора сравнения.