Wykorzystanie wymieniaczy jonowych przy oznaczaniu fosforu w wyciągach glebowych w silnych kwasach

W YKORZYSTA NIE W YM IENIACZY JONOW YCH

PR ZY OZNACZANIU FO SFO RU W W YCIĄGACH GLEBOW YCH W SILNY CH KW ASACH.

W analizie ilościow ej sp o tyk am y się często z kom plikacjam i, pon ie­ w aż n iek tó re k a tio n y u tru d n ia ją oznaczenia pew n y ch anionów i o d w ro t­ nie. N a trud no ść ta k ą n ap o ty k am y m iędzy in n y m i podczas analizy roz­ tw orów zaw ierający ch jony żelaza i g lin u w obecności kw asu fosforo­ wego. K om plikuje się wów czas zarów no oznaczenie żelaza ja k i fosfo­ ranów . W tak ich p rzy pad k ach stosow ano d aw n iej m etody zm ierzające do przepro w adzenia kw asu fosforow ego w fo rm y nierozpuszczalne i w te n sposób w ydzielano go z roztw orów b adanych . M etody now sze w y k o rzy stu ją obecność fosforanów do przep row adzenia rozdziału, zm ie­ rzając do jednoczesnego w y trąc e n ia żelaza i g lin u w form ie fosforanów , lu b też d o w y trąc e n ia w fo rm ie fosfo ran u ty lk o glinu, podczas gd y żelazo oznaczam y przez m iareczkow anie. P o w stające osady żelaza i g lin u nie posiadają określonego sk ładu , a zaw artość w n ich jonu fosforanow ego zależy od stężenia i c h a ra k te ru środow iska.

Obecność żelaza przeszkadza n am szczególnie w ko lorym etryczn y m oznaczaniu fosforu glebow ego w w yciągach silnych kwasów, poniew aż w tych w a ru n k a ch żelazo rozkłada połączenia fosforo-m olibdenow e 1

po-1 K o lo ry m etry czn e m etody oznaczenia fosforu p o le g ają n a o trzy m an iu b łę k itu fosfommoliibdenowego,. po w stająceg o n a sk u te k o d tle n ia n ia fosforom olibdenianu, W e­ dług D e n i g è s w zór s tru k tu ra ln y ibłękitu p rze d staw ia się n astęp u jąco :

/M o 0 2- - 0 ° \ 1 >M o02 I (V MoO >MoO. I ' o < ( - I x M o02—O

P o w staw an ie b łę k itu zależy od odczynu środow iska. W środow isku k w aśn y m w y­ stąpić m oże je d y n ie w obecności kw asu' fosforow ego. F osfor zabezpiecza tle n k i m o lib ­ d en u p rze d -rozkładem, tw orząc z n im i połączenia kom pleksow e. T<ntensywność

nie-W yko rzy stan ie w ym ieniaczy jonow ych 217

siadające b łęk itn e zabarw ienie. U w agę na takie działanie żelaza zwróciło szereg a u to ró w (7, 17), podając m etody u sunięcia go z roztw orów .

N a celowość u su w an ia żelaza z ro ztw oró w przygotow anych d o k o lo ry ­ m etrycznego oznaczania P 2O5 w skazu ją d a n e D. M. C h e j f e c a (4).

D ane analiz p re p a ra tu FePC>4 (tabl. 1) w skazują na to, że oznaczenia w agow e p re p a ra tu nie zm n iejszają się po usunięciu żelaza z ro ztw o ru

T a b l i c a 1 W pływ oddzielenia żelaza na oznaczenia P 20 5 w p rep a ra cie FeP O ,

L.

anal. Czas przeprowadzania analizy

P rz e d w ydzieleniem żelaza ) ł !•) ») Po w ydzieleniu F e

Metoda analizy

Metoda wagowa L orenza 35,83 35,74 35,95 35,39 K olorym etryczna m et. i 35,74 Degines w mod. T ruogha j 35,74

% p*o6 w preparacie Średnia z dwu oznaczeń 35,79 35,67 36,74 T a b l i c a 2 Zaw artość P 20 5 w 4,0 n H C l-w yciągu *) z czarnoziem u p rze d i po w ydzieleniu F e

w m iligram ach P 2Or, na 100 g gleby

PiOß w 4,0 n HCl-wyciągu I

•anal. Czas przeprowadzania analizy

i całkowity mineralny i organiczny la P rz ed w ydzieleniem Fe 42,4 27,9 14,5 la >) J J H 46,7 28,8 17,9 lb Po w ydzieleniu Fe 54,0 32,5 21.6 lb f > »> y> 56,9 33,8 23,1 i są zgodne z kolory m etryczn ym i oznaczeniam i m etod ą D e n i g è s w m o­ dy fik acji T r u o g h a . Przytoczone w y n ik i w tablicy 2 w skazu ją na ko­ nieczność usuw an ia żelaza z w yciągów w siln y c h 'k w a sa ch .

W a r r - e n i P u g h (17) p rzystosow ali najczęściej stosow ane do kolo­ ry m etry czneg o oznaczania fosforu m eto d y do w yciągów w m ocniejszych

bieskiego z a b arw ien ia p ro p o rc jo n aln a je s t do ilości k w asu fosforow ego w roztw orze, przy czym .powstaje zw iązek:

/Mo02— - -O

° \

i

il

i

> °

0 ( HO—MoO— P ---MoO—OH > >MoO., I ] I M0O2< ° \ _{x M o02- --- O} 1 _OH ' _{O --- M o O /}' /

1 4,0 n HC1 sto s u je się d o w y k o n an ia w yciągów glebow ych p rz y m etodzie W 'rens- h a lla C. L. D y e r a W. J. (4), k tó r ą p osługiw ano się w pracy .

kw asach oraz do oznaczeń całkow itego fosforu rozpuszczalnego w H 2SO4. P rzygotow anie podstaw ow ego do analizy ro ztw o ru polega na zniszczeniu su b stan cji organicznej przez u tle n ie n ie jej w obecności HC1 n ad m a n g a ­ nianem sodu lu b potasu, a n astę p n ie osadzenie tlenk ów żelaza żelazocjan- k iem p o tasu i w ydzielenie n a d m ia ru żelazo cjan ku p otasu siarczan em m an g a n u p rz y o k reślo n ej kw asow ości ro ztw o ru .

Z kolei określoną ilością 2nH 2S04 rozpuszcza się zw iązany z żelazo- cjankiem fosfor, całość dopełnia się do określonej objętości, sączy, a z przesączu bierze się do kolorym etrycznego oznaczenia u stalo n ą ilość roztw oru.

J a k z opisanej m etody w ynika, zabieg u w a ln ia n ia analizow anego roz­ tw o ru od żelaza składa się z szeregu czynności trw ają cy c h w sum ie ponad godzinę, k ilk ak ro tn eg o dozow ania odczynników , m iareczkow ania, w końcu sączenia. Zabiegi pow yższe p rzy sp a rza ją nam w iele pracy, oraz stw a rz a ją niebezpieczeństw o zanieczyszczenia badanego roztw oru.

M etoda, p ozw alająca skrócić opisane w yżej czynności, byłaby szcze­ gólnie k o rzy stn a przy analizach sery jn y ch .

Z agadnienie pow yższe m ożem y w łaśnie rozw iązać, w y k o rzystu jąc sorpcję w ym ienną. P rzeszkadzające w analizie k a tio n y osadzam y na do ­ b ra n y m odpow iednio w ym ieniaczu jonow ym (po w y p łu k an iu ich kw asem solnym m ożem y je rów nież oznaczyć), jony zaś fosforanow e oznaczam y w przesączu.

K r ó t k i r y s h i s t o r y c z n y z a s t o s o w a n i a w y m i e n i a ­ c z y j o n o w y c h . Z agadnienia zw iązane ze so rp c ją w ym ienną zaobser­ wow ał już przed 100. la ty angielski ch em ik J. T. W a y w glebie, k tó ra w ym ien iała jo n y Ca i Mg n a jony N H 4 i К (18). W roku 1858 H. E i c h ­ h o r n o d kry ł zdolność w y m ian y n a tu ra ln y c h zeolitów (6). W 1907 ro ku ro syjsk i uczony М. С w i e t o d k ry ł zjaw isko selektyw nej sorpcji, dając początek analizie zw an ej chro m ato g rafią. W b ad an iach ch rom atograficz­ n ych stosow ał М. С w i e t początkow o w c h a ra k te rz e sorbentów tlen k i i h y d ra ty różnych m etali, sole kw asów n ieorganicznych i organicznych, w ielow odorotlenow e alkohole, w ęglow odany, alkaloidy, a w reszcie sub­ stan cje n a tu ra ln e pochodzenia m in eralneg o lu b organicznego ja k k rze ­ m iany, ziem ię, w ęgiel zw ierzęcy i inne (5). Później nieco zwrócono ró w ­ nież uw agę na sy n tety czn e glinokrzem iany, p e rm u ty ty i zeolity, o trzy ­ m yw an e przez sta p ia n ie k w arcu z sodą, g lin ian u sodu z krzem ian em sodu itp. (2).

Szersze zastosow anie prak ty czn e znalazły w ym ieniacze jonow e z chw ilą syntezy żywic, w w y n ik u czego u zyskano w ym ieniacze o w iększej zdol­ ności w ym iennej i w iększej trw ałości (1).

S y n tety czn e żyw ice po w stają przez kond en sację fenoli lub am in a ro ­ m atycznych z aldehydem m rów kow ym .

W yko rzy stan ie w y m ieniaczy jonow ych 219

Dla w y jaśn ien ia zjaw isk zw iązanych z w ym ieniaczam i jonow ym i po­ g a d a znaczenie zjaw isko sorpcji w y m ien n ej zw anej fizyko-chem iczną, zgodnie z p rak ty c zn y m podziałem sorpcji glebow ych p odanym przez K. G e d r o j c i a (9). R ozum iem y pod nią tak ą sorpcję selektyw ną, k tó ­ re j tow arzy szy jednoczesne w y p ie ra n ie rów now ażnej ilości jonów tego sam ego znaku z w a rstw y sorp cyjnej.

W ymliana jonów zachodzi w ilościach rów now ażnych, dzięki czem u n ie zostaje naruszona elektroobojętność an i w roztw orze, a n i też n a po ­ w ierzchni sorbenta. Jo n y w y p ieran e z pow ierzchni z n a jd u ją się w ad so r­ bencie albo jako część składow a jego cząsteczek (adsorbent h etero p o - larny), albo też jak o skład o w a dom ieszek (adsorb ent apo larny ) (2, 13). A by zdać sobie spraw ę, do jakiego sto p n ia ro zw in ięta je s t pow ierzchnia n iek tó ry ch sonben'tôw, przytoczyć m ożna, że pow ierzchnia 1 g pow szech­ nie stosow anego w ęgla aktyw ow anego lu b aktyw ow an ej krzem ionki (si­ lica gel) w ynosi 400— 600 m 2. O rozw oju zagadnień zw iązanych z so rp cją w ym ienną, k tó re rozrosły się do pow ażnego działu chem ii fizycznej, zde­ cydow ały w dużym stopniu b a d a n ia w dziedzinie chem ii roln ej i glebo­ znaw stw a, pozw alające m iędzy in n y m i wyjaśmić zagadnienia zw iązane z żyw ieniem roślin, naw ożeniem , procesem glebotw órczym . W glebach w y stęp u je p rzede w szystkim zjaw isko so rp cji w y m ien nej kationów , sorp- cja w ym ien n a anionów zachodzi w w y jątk o w ych w ypadkach. S orpcja w ym ien n a kationów u w aru n k o w an a je s t re a k c ją w ym iany, jak a zachodzi m iędzy kation am i w y stęp ujący m i w roztw o rach glebow ych, a k atio nam i zn ajd u jący m i się w fazie stałej gleb. R eg u lu je ona skład jakościow y k a ­ tionów zaw arty ch w ro ztw orach glebow ych, zabezpiecza gleby przed w y m yw an iem z nich szeregu w ażnych dla życia roślin kationów (K,NH4, Ca,Mg), (9, 12, 13, 19).

Z asadnicza różnica m iędzy w y m ian ą jonów, a se lek ty w n ą so rp c ją p olega n a chem icznym c h a ra k te rz e storbenta. Zachodzi ona w tedy, gdy jed e n składnik silniej so rbow an y w y p iera inny składnik roztw oru, k tó ry je s t słabiej sorbow any (16).

Zdolność w y m ian y jonów w y k o rzy stu jem y w p ra k ty c e przez zastoso­ w anie w ym ien iaczy jonow ych — sy n tety czn y ch żywic o p rze strz e n n ej budow ie tzw. w łaściw ych joniistów — do zam iany kationów m iędzy sobą, w zględnie n a jon w odorow y lub do zam iany anionów m iędzy sobą, ew e n ­ tu aln ie n a jo ny w odorotlenow y. P ierw sze z nich noszą nazw ę kationitów , d ru g ie a n io n itó w (3, 16).

W ym ieniacze jonow e są to stałe k w asy lub zasady o w ielkiej czą­ steczce, nierozpuszczalne w wodzie.

K atio n ity z a w iera ją najczęściej n astęp u jące g ru p y kw asow e: — SO^H, — CH2S 0 3H, — COOH i fenolow ą g ru p ę — OH.

D ziałanie w ym ienne katio n itó w w odorow ych m ożem y sch arak tery zo ­ w ać n astęp u jący m i rów naniam i:

RH + N aO H ^ RNa + H20 2RH + CaCl2 ^ R2C a + 2HC1

Z użyty k ation it, niezdolny już do dalszej rea k c ji w ym iennej, m ożem y zregenerow ać przez d ziałanie n a d m ia re m k w asu solnego w m yśl rea k c ji:

R 2Ca + 2 HC1 ^ 2 RH + CaCl2

A nionity stan o w ią połączenia o c h a ra k te rz e alifaty cznym lub a ro m a ­ tycznym zaw ierające gruipy zasadow e — N H 2, = N H , a rzadziej g ru p ę = N . S orpcję w y m ien n ą n a pow ierzchni am onitów m ożem y przed staw ić rów naniam i:

R OH + HC1 ^ R C l + H 20 2 R C l+ Na2S 0 4 ^ R2S 0 4 + 2 NaCl

R egenerację niezdolnego do dalszych re a k c ji w ym iennych an ion itu przepro w adzam y przez p rzep łu k iw an ie a n io n itu roztw orem w odo ro tlenk u alkalicznego w edług rów nania:

R 2S 0 4 + 2 NaOH ^ 2 R O H + N a2S 0 4

Pod w zględem odporności chem icznej i w ytrzym ałości m echanicznej an io n ity u stę p u ją znacznie k ation ito m i są od mich m niej rozpow szech­ nione (2).

J a k w idzim y z przytoczonych reak cji: jo n ity sk ład ają się z części n ie ­ rozpuszczalnej i n iew y m ien nej „R “, stanow iącej rd zeń cząsteczki, oraz z części łatw o przechodzącej do ro z tw o ru o ła d u n k u przeciw nym , b io ­ rącej udźiał w sorpcji w y m ien n ej.

M o ż l i w o ś c i z a s t o s o w a n i a w y m i e n i a c z y j o n o w y c h . Z astosow anie w ym ieniaczy je st bardzo duże przede w szystkim w skali technicznej, np. w przem yśle farm aceutycznym , chem icznym , a szczegól­ nie w p rzem yśle spożyw czym i(20). Z nalazły one rów nież duże zastoso­ w anie w p rak ty c e lab o ra to ry jn e j (6) : 1) do oddzielania i oczyszczania su b ­ stan cji organicznej i nieorganicznej, 2) jako środek pom ocniczy p rzy a n a ­ lizie chem icznej (np. rozdział kation ó w od anionów itp.), 3) w prep araty ce. W an alizie glebow ej odegrać m ogą znaczną rolę, przy zastosow aniu m etod polarograficznych, spektroskopow ych itp.

Nazw y handlow e, czy techniczne jonitów tak ie jak d la kationitów : W ofatyt, Dowex, D uolit, A m b e rlita n itd., dla anionitów : W ofatyt, D uo- lite, A m b erlite itp. n ie c h a ra k te ry z u ją ich w łasności. W P o lsce do ro z ­ poczęcia p ro d u k cji jonitów przyczy n iły się p rac e profesorów : K i e ł b a -

W ykorzystanie w ym ieniaczy jonow ych 221

Jakość jonitów m usi być ściśle określona i przystosow ana do w y m a­ g ań staw iany ch w poszczególnych procesach. Jo n it, k tó ry m m am y p r a ­ cować, p o d dany powinden by ć d o k ład n y m b adaniom lab o rato ry jn y m . S praw dzić należy dokładnie jego c h a ra k te r y s ty k ę 1, w łasności fizyczne i. chem iczne i dopiero w ów czas użyć go m ożem y w odpow iednim procesie.

C z ę ś ć e k s p e r y m e n t a l n a

U r z ą d z e n i a d o s t o s o w a n i a w y m i e n i a c z y . Całe u rz ą ­ dzenia (naczynia, przew ody) p ow in n y być z m a te ria łu kw asoodpornego lu b ługoodpom ego.

P ro ces w ym ian y jonów m iędzy roztw orem a jonitem zachodzi w od­ pow iednich naczyniach zam k n iętych w k ształcie walca. W skali lab o ra ­ to ry jn e j u żyw am y do tego najczęściej r u r szklanych a lb o b iu re t o różnej średnicy. W n aczy n iu zn ajd u je się odpow iedniej grubości w a rstw a jon itu, przez k tó rą m a przepływ ać ro ztw ó r po d d aw any w ym ianie. W arstw a jo ­ n itu z n ajd u je się n a odpow iednim podłożu ziarn isty m nierozpuszczalnym i n ie w chodzącym w .re a k c ję z roztw orem , czy też używ anym i do re g e ­ n e ra c ji kw asam i lub zasadam i; sto su jem y najczęściej w ty m celu p o ro ­ w a te p ły tk i szklane, p e re łk i szklane lub w atę szklaną.

W trak cie p ra c y n a stę p u je w y czerp an ie jo n itu c h a ra k te ry z u ją c e , się u stan iem pożądanej przez nas w ym iany. W skaźnikiem tego je s t „przebicie k o lu m n y “ tzw. przeskok jonów, co stw ierd zam y p ro stą a n a lizą w ycieku. P ozbaw iony pożądanych przez nas w łasności w y m iennych jo n it podda­ je m y reg en eracji. W skaźnikiem w łaściw ej reg en eracji jo n itu je s t jakość w ycieku, k tó ry pow inien być id en ty czn y ja k pły n reg en eru jący . U rzą­ dzenie do w ym iany jonów pow inno składać się z k ilk u w ypełnionych kolum n, z k tó ry c h część zn a jd u je się w pracy, część zaś poddaw ana jest reg e n e rac ji. W te n sposób m am y m ożność zapew nić sobie ciągłość p racy p rz y w iększej ilości oznaczeń analitycznych.

S p o s ó b p r z e p r o w a d z e n i a d o ś w i a d c z e ń . N a w stępie określono zdolność w y m ienn ą posiadanych do dyspozycji k ationitów .

C h a ra k te ry sty k a ich przed staw ia się następująco:

Nazwa kationitu

Escarbo W ofatyt P W ofatyt K S 12

Grupa aktyw na przy w ym ianie Pojemność mil-rów/g

— s o3h — s o 3H —CH2SO ;łH 0,80 0,93 1,58

1 D la c h a ra k te ry sty k i jo n itu w ażnym je s t oznaczenie jego zdolności w ym iennej, k tó rą w y rażam y w m ilivailach, czyili m ii i rów now ażnikach n a 1 g żywicy.

Po sp raw dzen iu odporności chem icznej kationitów , stopnia pęcznienia, szybkości w ym iany oraz w ym ag an ej selektyw ności, napełniono n im i p rz y ­ g otow any w ty m celu zestaw ko lu m n (ru r szklanych), posiadających u dołu odpow iedniej grubości w kładk ę w a ty szklanej.

Celem o trzy m an ia potrzeb n y ch do dalszych dośw iadczeń k atio n itó w w ysyconych jonam i w odoru (H -kationitów ) przepuszczano przez p rze­ m y te up rzed nio w odą d esty lo w an ą jo n ity ro ztw ó r 2,0 n HC1.

Na dokładność „öbsad-zenia“ k a tio n itu jonam i Wodoru w skazuje p ro sta analiza (m iareczkow anie ługiem ) w cieku i w ycieku, w yniki k tó re j po­ w inny b yć identyczne. N astępnie, z n a jd u jąc y się w kolum nie w ym ieniacz jonowy, p rzem y w am y wodą d esty lo w an ą aż do zaniku reak cji n a chlor

Д 0 , 11)

P rzy g o to w an ą w te n sposób ko lu m n ę z k a tio n ite m n a p e łn ia m y ok reś­ lo n ą ilością przygotow anego up rzedn io kw asow ego w yciągu gleby i p o 20— 30 m in u tac h ro ztw ó r spuszczam y, jo n it -zaś p rzem y w am y w odą de­ stylow aną, aż do zanik u rea k c ji n a fosfor. P rzepuszczony przez w ym ię-, niacz jonow y w yciąg glebow y łączy m y z w^odą u ż y tą do p rzem y cia ko­ lu m n y i z określonej objętości p ły n u p o b ieram y u stalonej w ielkości p ró bkę do kolo ry m etry cznego oznaczania fosforu.

Zależnie od pojem ności w ym iennej k atio n itu , w ielkości ko lu m n y oraz ilości żelaza w w yciągach glebow ych używ ać m ożem y k a tio n itu (ko­ lum ny) do różnej ilości oznaczeń. Z ch w ilą w yczerpania się k atio n itu , tzn. zanik u pożądanej przez n as zdolności w y m ienn ej, co sp raw dzam y p ro stą an alizą jakościow ą w yciek u n a obecność żelaza — podd ajem y jo­ n it reg en eracji p rzy użyciu k w asu solnego.

O m ó w i e n i e w y n i k ó w

Z a podstaw ę oznaczeń fosforu p rzy ję to opracow anie m etodyczne C. L. W r e n s h a l l a i J. W. D y e r a polegające n a stosow aniu w y ­ ciągów glebow ych w 4 ,0 n H C l i 4°/oNH4OH, usu w ając opisaną n a po­ czątku m eto d ą R. G. W a r r e n i A. J. P u g h a (17), przeszk adzające w ko lo ry m etry czn y m oznaczeniu P-i0 5 żelazo, zna!jdujące się w w yciągu kw asow ym .

K o lo ry m etryczn ego oznaczenia P ^ 0 5 d o k onyw ano m etodą D e n i g è s w m odyfikacji T r u o g h a (4).

W m iejsce m etod y W arren i P u g h a zastosow ano w ym ieniacze jonow e ty p u W o fatyt K S a 12, W o faty t P, o raz Escarbo, uzyskując całk o w itą zgodność w y n ikó w (tabl. 3).

Ze stosow anych do dośw iadczeń kationitów , m im o pew nych w ad, jak np. duże pęcznienie, w iększa chłonność H12O, co pow oduje rozcieńczenie w ycieku — n a jb a rd zie j w ygodnym w p rac y okazał się k a tio n it W o faty t

W ykorzystanie w ym ieniaczy jonow ych 223

T a b l i c a 3 W pływ sposobu w ydzielania Fe na oznaczenia P 20 5 w p rep a ra cie F e P 0 4

Nr anal.

Metody pozbawiania

roztworów z Fe Metody oznaczania PjO®

% P.o5

w preparacie

Średnia oznaczeń

1 M etoda R. G. W a rre n i Pugha M etoda Denigès w mo­

2 У », »,

d yfikacji T ruogh’a 23,65 1

23,73 j 23,69 3 P rz y zastosow aniu w ym ie­

niacza jonów _” 23,68 j 23,71 4 W ofatyt KS 12 j »» ?» 23,74 ) 5 6 W ofatyt P 1 1 *1 ” i 23,71 \ 23,66 ) 23,68 7 Escarbo _- 23,64 J 23,67 1 8 ,, 1 J 9 i 23,70 ) T a b l i c a 4 W pływ sposobu w ydzielania Fe na oznaczenia P 20 5 w w yciągach glebow ych

w 4 n HCl. M etoda Denigès w m odyfikacji T ruogha

Nr anal.

Metody usuw ania Fe

z roztworów Typ gleby

G łębo­ kość w cm Średnia zawartość P2ÓS w °/. m ineralny organiczny

1 - 4 M etoda R. G. W a rre n Bielica lekka

i P ugha różnoziarnista 5 - 1 5 0,0438 0,0120

4 - 7 W ofatyt KS 12 _{»> »»} 0,0440 0,0124

8 - 9 W ofatyt P _»• 0,0435 0,0120

1 0 -1 2 Escarbo _i» tt 0,0440 0,0122

1 S -1 6 M etoda R. G, W arren P iase k słabo

i P ugha g liniasty całkow ity 5 - 2 0 0,0053 0.0021

1 7 -2 0 W ofatyt KS 12 »» »» 0,0053 0,0022

2 1 - 2 5 W ofatyt P »> »» 0,0053 0,0021

2 6 -2 9 E scarbo », ii 0,0053 0,0022

3 0 -3 3 M etoda R. G. W arren

i P ugha C zarna ziem ia 3 - 1 5 0,0820 0,0540

3 5 - 3 9 W ofatyt KS 12 _« tt 0,0827 0,0550

4 0 - 4 3 W ofatyt P »» a 0,0826 0,0553

4 4 - 4 8 Escarbo ,, „ 0,0824 0,0540

K S 12, k tó ry ze w zględu n a najw ięk szą pojem ność (1,58 m il-rów /g) n ie w ym agał zbyt częstej reg en eracji.

D obrą zdolność w y m ian y w y k azu je k a tio n it „E scarbo“ A. P rz y użyciu jego rów now aga u sta la się szybko, ze w zględu je d n a k n a m ałą p o jem

-1 Sipośród k atio n itó w stosunkow o (prosto (przedstaw ia się synteza w ęgla sulfono­ w anego, p rodukow anego u n as p o d naiziwą „Esicairbo“. O trzy m u je się go (przez d z ia ­ ła n ie dym iącego k w a su siarkow ego n a rozdro b n io n y w ęgiel; chociaż u s tę p u je on

znacz-ność w y m ienn ą (0,8 m il-rów /g) podobnie ja k W o faty t P w ym aga stoso­ w ania częstego reg enerow ania.

W N IO SK I

W ym ieniacze jonow e w y k azu ją d u żą p rzy datn ość w analizie glebow ej, gdzie zagadnienie rozdziału kation ó w od anio nów w y stęp u je b ard zo czę­ sto. Z astosow anie w ym ieniaczy do u su w an ia żelaza znajdującego się w w y ­ ciągach silnych kw asów , a przeszkadzającego w k o lo ry m etry czn y m ozna­ czaniu P 2O5 okazuje się b ard ziej celow e niż in n y c h m etod chem icznych, gdyż pozw ala n a osiągnięcie praw id ło w ych w yników w czasie praw ie o połowę k rótszym przy m niejszej ilości zabiegów takich ja k dozow anie odczynników , m iareczkow anie, sączenie itp. U suw a niebezpieczeństw o zanieczyszczenia ro ztw o ró w (przy dozow aniu odczynników i w /w zabie­ gach), pozw ala n a oszczędność odczynników , co p rzy se ry jn y c h analizach m a dość pow ażne znaczenie.

P row adzone są dalsze pró b y n ad zastosow aniem w ym ieniaczy do in ­ nych analiz glebow ych, m. i. do oznaczeń żelaza p rzy zastosow aniu a m o n i­ tów pozw alających n a w iązanie przeszkadzających w analizie żelaza anionów.

L ITER A TU R A

1. A d a m s B. A., H o l m e s E. L., A d so rb tiv e p ro p e rtie s of sy n th e tic resins. J . Chem . Soc. Ind. 54, (1935), str. 1—6.

2. B a s i ń s k i A. C h a ra k te ry sty k a i znaczenie jonitów . „W iadom ości C hem iczne“ 4 (101511), ßtr. 133—н152.

3. B l a s z k o w s k a Z., T a t i u r H. P ro je k t p o d sta w (küiasyfikaicji i n o m e n k la tu ry w. dziedzinie b a d a ń n a d w y m ia n ą jonów , „P rzem ysł C hem iczny“ 7 (1951), s tr. 491—498.

4. C h e j f e с D. M. M ietodika o p red ie len ia i so d ie rż a n ija m in ieral. i organiczeskich so jed in ien ij fosfora w n ie k o to ric h poczw ach sow ietskow o sojuza. „Poczw ow ie­ dien ije, z. 2 (1948), str. 100—112.

5. Ć w i e t M. Ber. D eutsch. Bot. Ges. 24 (1900), str. 384.

6. D i c k e l G. u. T i t z m a n K. Io n e n a u sta u s c h e r als H ilfsm itte l im L ab o rato riu m , .„Angew. C h em ie“ 63 <11951'), str. 450—4)55.

7. E i s e n b e r g e r E., P r z y b y l s k i . B odenk. u. P lanz. 62 <1940), str. 252—264. 8. G a n s R o b e r t . M a n u fa c tu re of a rtific ia l zeolite in cry sta llin e form , „Chem .

In d .“ 32 (1909), str. 197.

9. G e d r o j ć K. U czenije o pogïotitielnoj sposob. poczw. (1932), str. 1201.

n ie żyw icom fenoloform aldehydow ym , w (porów naniu z zeolitam i w y k az u je w iększą zdoilność w y m ie n n ą i szybkość w y m ia n y oraz w ięk szą odporność n a d z ia ła n ie k w a ­ sów (2,14).

W ykorzystanie w ym ieniaczy jonow ych 225

10. K l e m e n t B . A b tre n n u n g d e r P o sp h o rsä u re m itte ls H a rza u sta u sch e r-W o fatit 1, Z tschr. f, Amalyt. C hem . z. 1—2 (1944), str* 1116—119.

11. K l e m e n t R. D m y t r u k R. A b tre n n u n g d e r P o sp h o rsä u re m itte ls H arza u s­ ta u sc h e rn , Z tsch r. f. A nalyt. Chem . (1948), str. 106— 109.

12. M a k s i m ó w A. S o rp o ja ii kw asow ość igieb (1937), str. 149. 13. M u s i e r o w i cz A. G leboznaw stw o ogólne <195il) s tr. 398.

14. H i a b c z i k o w D., T i e r i e n t j e w a E. A.: Io n ity i ich p rim ie n ien ije, U spiechi Chim . 19 (1950), s tr. 220—£51.

15. Ś w i ę t a s ł a w s k i W. M etody ro zd zielan ia i oczyszczania su b sta n c ji (1950), str. .190.

16. S w i ą t o s ł a w s k i W. W sp ra w ie k la sy fik a c ji so rb en tó w i jonitów , „P rzem yśl C hem iczny“ (1950), str. 41—43.

17. W a r r e n R. G., P u g h A. J. T he c o lo rim etric d e te rm in a tio n o f phosp h o ric acid in h y d ro ch lo ric acid a n d c itric ac id extraicts of soiils, J o u m . of. A gric. Sc. 20 <1930), 4,

18. W a y J. T. R oyal Ag r . Soc. 11 (185), str. 313.

19. W i e g n e r G. B oden u. B odenbildung iin k o lloidchem ischer B e tra c h tu n g (1929), str, 98.

20. Z a g r o d z k i S. M elas ja k o źródło p ro d u k tó w chem icznych, P rzem . Chem . (1950), str. 464—473. С БЯХМЯН О ПРИМЕНЕНИИ ИОНООБМЕННИКОВ К АНАЛИЗУ ПОЧВЕННЫХ ВЫТЯЖЕК ПРИ п о м о щ и СИЛЬНЫХ КИСЛОТ Р е з ю м е В статье обсуждается возможность использования ионообменников при химическом анализе почв. Применение катионитов Вофатита кс 12, Вофатита II и Ескарво с целью удаления из почвенных сильноки­ слотных вытяжек ж елеза мешающего колориметрическому опреде­ лению Р 20 5 оказалось более целесообразным, чем применение других химических методов, так как оно дает возможность получить истин­ ные результаты в более краткий срок, при меньшем числе таких тру­ доемких аналитических приемов как дозировка реактивов; фильтро­ вание и т. д. Таким образом снижаются 1) трудоемкость аналитических приемов и 2) риск загрязнения растворов; кроме того при анализе сходных серий достигается значительная экономия реактивов. В почвенном анализе, при котором весьма часто выдвигается вопрос об разделении катионов от анионов, препятствующих друг другу при их определении, иониты являются ценным вспомогательным средством. 15 Roczniki Gleboznawcze

S, BACHMAN

U T ILISA TIO N OF ION EX CH A N G ERS (CATIONS) FO R THE AN A LY SIS OF P 20 5 IN SO IL EX TRA CTS IN STRONG ACIDS

S u m m a r y

This a rticle deals w ith th e possibilities of using ion exchangers in soil analysis.

The use of th e exchangers, W o faty t K S 12, W ofatyt P a n d Escarbo, for rem oving th e iro n fro m soil e x tra c ts in stro n g acids, iron w hich p rev e n ts th e co lo rim etric defining of P 2Os, p ro v ed to be m o re su itab le th a n th e use of o th e r ch em ical m ethods, b ecause it w as possible b y th is m eth o d to o b tain c o rre c t re s u lts in a m uch s h o rte r tim e and b y em ploying few er m easu res such a s th e use of reag ents, filtra tio n , a n d such like. T his m etho d Considerably reduces th e tim e absorbed by an aly tical m easures, elim in a­ tes th e d ang er of a d u lte ra tio n of solutions a n d provides a considerab le saving of re a g e n ts in serial analyses.

In soil analysis, w h ere th e re is fre q u e n tly the p roblem o f se p ara tin g cations fro m anions w hich are a m u tu a l h in d ra n c e to each o th er in a n a ­ lyses, ion ex ch ang ers a re of g re a t help.