Модификация гипохлоритного метода определения содержания азота в биологических образцах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Модификация гипохлоритного метода определения содержания азота в биологических образцах

А.Ф. Головачев

Аннотации

Представлена модификация предложенного ранее метода определения содержания азота в образцах биологических объектов.

MODIFICATION OF HYPOCHLORITE METHOD FOR TESTING OF NITROGEN CONTENT IN BIOLOGICAL SAMPLES

A.F. Golovachev

The modification of proposed earlier method for testing of nitrogen content in samples of biological subject was presented. The replacement of Mn++ ions by Br- ions in borate buffer permit to lighten significantly the work of analyst and also to raise the precision and the repeatability obtained results of analysis during testing of nitrogen content in animal and plant samples by hypochlorite method.

Ранее нами был предложен титриметрический метод определения содержания азота в биологических образцах без отгонки аммиака (1), основанный на реакции

2NH + 3ClO- = N2 + 2H+ + 3Cl- + 3H2O [1].

Эта реакция количественно протекает только в присутствии ионов Мn2+, но так как последние мешают доведению рН реакционной смеси по фенолфталеину до нужного значения (8,5), необходима отдельная операция по внесению раствора марганца. Замена ионов Мn2+ на ионы Br- посредством внесения последних в боратный буфер позволяет исключить эту операцию. Бромид способен улавливать свободный хлор, образующийся как промежуточный продукт реакции [1], и тем самым предотвращать его потерю:

Br- + Cl2 + 2OH- = BrO- + 2Cl- + H2O [2].

Гипохлорит натрия потенциально способен окислять ионы Br-, однако в присутствии аммония этого не происходит, потому что стандартные окислительно-восстановительные потенциалы пар N2/2NH, BrO-/Br-, ClO-/Cl- и Cl2/2Cl- равны соответственно 0,26; 0,76, 0,88 и 1,36 В (2). Гипохлорит в реакционной смеси будет в первую очередь реагировать с ионами NH с образованием хлораминов - NH2Cl, NHCl2 и NCl3. Свободный хлор появляется на более поздней стадии реакции при взаимодействии NHCl2 и NCl3 и, так как аммоний уже израсходован, вступает в реакцию с бромидом, имея более высокий окислительный потенциал.

Дальнейшее упрощение метода связано с изменением состава рабочего раствора гипохлорита натрия, который лучше вносить не в буфер, а в водный раствор (рН 11,5). Несмотря на высокую щелочность, раствор гипохлорита натрия не вызывает потери азота в форме NH3 при внесении в реакционную смесь, так как мгновенно взаимодействует с аммонием. Кроме того, щелочной рабочий раствор гипохлорита дольше сохраняет свою активность, и его концентрация понижена до 0,06 н.

Описание методики. Для проведения анализов готовят следующие растворы: 5 % KI; 2 н. Н 2SO4; 025 н. Na2S2О 3 (фиксанал, содержащий 0,1 г-экв., растворяют в 4 л дистиллированной воды, а затем вносят 400 мг Nа 2СО 3 или 1 г Na2CO310H2O); крахмал (0,5 г в 100 мл воды); 10 % NaOH; боратный буфер (в колбу объемом 1 л вносят 15 мг фенолфталеина и 1 мл 10 % раствора NaOH, около 900 мл теплой дистиллированной воды, 30 г тетрабората натрия, 3 г КВr и доводят объем до 1 л); 0,06 н. гипохлорит натрия. Последний готовят следующим образом: в колбу с магнитной мешалкой объемом 250 мл вносят 1 мл бытового препарата "Белизна", 50 мл дистиллированной воды, 10 мл 5 % KI и 10 мл 2 н. Н 2SO4. Выделившийся йод титруют 0,025 н. раствором Na2S2О 3 до соломенно-желтой окраски, после чего прибавляют около 0,5 мл раствора крахмала и титруют до обесцвечивания синей окраски от одной капли. Объем раствора гипохлорита натрия (V) определяют по формуле:

V = 1 мл препарата "Белизна" 0,06 н. раб. р-р 1000 мл раб. р-ра,

а 0,025 н. Na2S2O3

где а - объем 0,025 н. раствора Na2S2O3, израсходованный на титрование йода, мл. Полученный объем препарата "Белизна" вносят в литровую колбу и доводят до метки дистиллированной водой.

Для определения содержания азота в образце в коническую колбу с магнитной мешалкой объемом 250 мл вносят 10-20 мл зольного раствора пробы и 10 мл боратного буфера. Смесь нейтрализуют раствором NаОН до слабо-розовой окраски, а затем добавляют 20 мл раствора гипохлорита натрия, 10 мл KI и 10 мл 2 н. Н 2SO4. Выделившийся йод титруют точно так же, как описано выше. Аналогичную процедуру выполняют и для слепой пробы. Процентное содержание азота в образце (X) определяется по формуле: азот модификация биологический

Х = 100 %,

где V0 и V1 - объем Na2S2O3, израсходованный соответственно на титрование слепой и опытной проб, мл; V2 - объем зольного раствора пробы, мл; m - масса навески, мг; 0,1166 - количество азота (мг), эквивалентное 1 мл 0,025 н. раствора Na2S2О 3; 100 - исходный объем зольного раствора пробы, мл.

В заключение необходимо дать ряд полезных советов, облегчающих проведение анализа. Боратный буфер, KI и Н 2SO4 удобнее вносить с помощью автопипетки (объем отмеряется опрокидыванием), так как эти реактивы присутствуют в избытке в реакционной смеси и не влияют на точность и воспроизводимость получаемых результатов. При озолении образцов необходимо обеспечить обогрев колб по всей поверхности, так как последняя принимает самое активное участие в процессе минерализации. Для этого можно изготовить печь, предложенную нами ранее (3), или пользоваться электроплиткой, но сделать кольцо из оцинкованной жести высотой 8-10 см и диаметром, равным таковому нагревательного диска. Объем рабочего раствора (V0) должен быть в пределах 45-50 мл, тогда реакция [1] пойдет до конца при содержании азота в реакционной смеси в количестве до 4 мг.

Литература

Г о л о в а ч е в А.Ф. Гипохлоритный метод определения содержания азота в биологических образцах. С.-х. биол., 2001, 6: 118-124.

Л у р ь е Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., 1989: 282-287.

Г о л о в а ч е в А.Ф. Печь для мокрого озоления образцов корма. С.-х. биол., 1987, 2: 115-116.

Размещено на Allbest.ru