Bicarbonaatbepaling in grondextracten en watermonsters : Bicarbonaattitratie in persextracten

ç i û

Proefstation 3EFSTATI0N VOOR DE GROEMEEN- M FRUITTEELT ONDER GM S, Naaldwijk A 2 R 56 TE NAALDWIJK.

Bicarbonaatbepaling in grondextracten en watermonsters. Bicarbonaattitratie in persextracten.

door:

H.A.J.v.Rodijnen.

is il?

/VMT~ Blcarbonaatbepaling in. grondextracten en wateraonsters.

Inleiding.

Sedert 1962 is op het laboratorium voor grondonderzoek een ICO^* (aiero) bepaling in gebruik voor pers» en verzadigingsextraeten

van grond» aie verslag den Dekker 19*>3 (lit 1). let ICO^" gehalte wordt b.p.ald do« tlt»U. »at 0,01 n HCl of H2S04 tot ..n pH van 5*30 wordt bereikt op een pi meter« Bit equivalentiepunt (e.p.) werd destyds bepaald d.a.v. titratieourven. Getitreerd

werden zuivere bicarbonaat oplossingen, waarvan de gehalten over­ eenstemden met de gehalten in pers» en verzadiging»extracten,

Daarnaast werden ook van diverse extracten titratiecurven uitgezet. HCOj" gehalten in deze extracten bedroegen minder dan 2 aval per liter§ er werd 2,0 al extract in bewerking genomen# Be te titreren hoeveelheid HGO^** bedroeg derhalve maximaal 0,004 aval# foeneaende HCOj" concentraties hadden een verlagende invloed op de pH van het e.p« De titratiefout by pH 5*3 was echter voldoende klein. In hoe­ verre de pH verlaging van het e.p« van invloed was b.v. by titratie van grotere hoeveelheden extract of by titratie van oppervlakte watermonsters, met veel hogere HCO^" gehalten was destyds niet nage­ gaan.

Ten behoeve van het opstellen van ionen­ balansen van oppervlakte watermonsters wordt de HCO-"* bepaling op dezelfde ma­ nier uitgevoerd als in de vereadigings-extraoten. Echter gehalten koaen hierin voor tot oa. 8 aval/l. Er wordt 5.0 ml afgepipetteerd, hetgeen neerkomt op HCO, gehalten van max. 0,04 aval in bewerking« Boel.

Bet onderzoek heeft tot doel oa de diverse waarden van het e«pè by sterk uiteenlopende HCO^" gehalten te leren kennen, hetgeen voor de HCOj bepaling in oppervlakte watermonsters vaa belang is. tevens wordt de invloed van het uitdryven van aanwezig en te vormen CGg

tijdens de titratie, nagegaan. Dit heeft nl. een gunstig effect op het verloop van de titratiecurve (lit 5)*

B I B L I O T H E E K

Proefstation voor de Groenten- en

SBâ2£22SM*

a) versoliilleade waarden van het e.p.

Ia figuur 1 z$}a titratiecurven opgenomen van 1, 3, 5 en 10 al 0,002 n HaHCO-. lit komt overeen met r«sp. 0,002, 0,006, 0,01 en 0,02 «val

J> .

HCO- in bewerking by 2,0 al afpipetteren (zie pers» en verzadigings-«4oi.n>. m «««, 2 UtraU««™ op,.»«« w 5, .» 10 al 0,01 a KaHCO-. lit koat overeen aet reep. 0,01, 0,09, 0,05 ®»

* *

0,1 aval HCOj in bewerkiag bfl 5,0 al afpipetteren (zie oppervlakte* water}* Getitreerd is aet 0,0100 n BgSO^. iet te titrerea volume is op 50 al gebracht aet beluoht gedem.water, In tabel 1 staan diverse gegevens verasld van de verkregen titratiecurvea.

NaHCO^ aval HCOj" e.p* bepaald via al getitreerd-bl bepaald

al 0,002 a ia bewerking titratieeurve (pS) 0,0100 n I2S04 aval 100,71

1 0,002 5.39 0*175 1,75 5 0,006 5.20 0,567 1,89 5 0,010 5.Of 0,944 1,89 10 0*020 5.01 1,904 1,90 al 0,01 a gea« 1,86 1 0,01 5.19 0.95 9.50 3 0,03 4.90 2.83 9.43 5 0,05 4.81 4.8© 9.60 10 0,10 4.65 9.73 9.75 gea. ?*5é

tabel 1* Verkregen equivalentiepunten d.a.v. titratiecurven van verschil­ lende HCOj'* conoentraties.

Be hoeveelhedea HCOj" welke bepaald zouden worden by titratie tot pi 5,50 is uit de ourvea te berekenen* In tabel 2 is een saaenvatting gegeven.

IalC05

aval

SC0?~

ia titratie tot al getitreerd-bl bepaald

al 0,002 a beverklag

pH 5.30

0,0100 a H„S0,

_{2 4 aval BC0_"*/l}

1

0,002

0,183 1,83

S

0,006

0,552 1,84 : • 5 ' 0,010 0,915 1,83 10 0,020 1,835 1,83

al 0,01 a

gea» 1

,83

1

0,01

0,93 9,30 3 0,05

2,72

9,07 5 0.05 4,56

9,12

10 0,10 9,13 9,15

gea. 9,16

fH

^

s «-00 u - y / - * • * / / .V 44' •- // .// <> ' >

/

T / f»K 5".2o

ƒ

/

/

5Hf-

ér

f H.

;

/

/

,/'

-//

: / ' / ' ƒ ' /y . ' / /" xr fo- / / ..X y Uor / Î ' / / fc • / ./ ** ' / -frtSo3 _/ / >r« *•' /

îiâÛHL-i.

- / . - - — — -••—'1—1 --"•*" -•'•••' '1.1 ——•••—.•• ni» »..w»,»». i*ék<m.T^SKKïT"--XajS£ZLJLJ!l.?z •..'- -...•. •- —4>—~ -— • _ x ' ' '

•fc 0-fo l-o l-H 1.5 1A %>i

Jö>

£

pH s y

L . 1 l I

t.l ï.o

Cueve 10ni. o,o\ ** H\o.lridC>3 —> o

i" / • • t / A-/*. prt «go I« /

/

/ «

/

' A~

7

/ „>ƒ // , /

f

;

i

uu

'

2

a.a 3.6 s.%

].o 8.o 3.0 /o.«? Hó

fit de gegeveas la tabel 1 «a 2 Ifta men de volgende ooaolusles trekken. 1) 1« gemiddelde waarde van de gehalten ran 0,002 a oplossingen, verkre­

gen doer titratie tot bet werkelijke e.p. a temt goed overeea net de gehalten verkregen door titratie pi 5«30.

Bit is te verklaren doordat bet punt pi 5.30 b$ all« titratlecurvea op het reohte »teile deel van de ourre valt. Be tltratiefout 1« dan niet groot* omdat tevens de blaneo's tot dit punt getitreerd worden, let «ta ea ander Is in overeenstemming met de resultaten vermeld in Ut 1.

2) Be gemiddelde vaarden vaa do gehalten van 0,01 a oplossingen stemmea minder good «et elkaar overeea. lier valt het punt pE §*30 niet op het reohte steile gedeelte vaa de curve, uitgezonderd bij de ourve van 1 »1 0,01 a VaHCO^« Be tltratiefout aeemt toe ea de résultatea zfa systematisch te laag.

B) lavloed van 00g«

Bat het e.p. afhaakeltyk is van do hoeveelheid HCO^" die in bewerking geaoaea wordt» laat zieh als volgt verklaren* li} titratie van ICOj" met HgSO^ ontstaat er een oplosslag van COg In water» waarby het onbestendige HgCOj gevormd wordt.

H00,- • *+_ V • CO^OO, (1) Het HgCOj is gedeeltelijk gedissooleSrt volgens}

IgSOj^I* + HCOj*^ 2 H+ + C052" (2)

Be gevormde H* ionen in de tweede vergelijking beïnvloeden de pH vaarde van het e.p. al.i hoe groter de HGO^" concentratie die in bewerking genomen wordt» hoe groter de COg vorming. Be evenwiohten verschuiven naar reohts, waardoor meer H* ionen gevormd wordea (2). Be pH wordt hierdoor lager, lit het een en aader blijkt tevens dat beluohtiag met/ COg bevatteade lucht van het toegevoegde gedem.water (toevoeging va* gedem.water om eea gesehlkt titreervoluae te verkrfgea) alleen maar van lavloed is aan het begla vaa de titratie« Zonder beluohtiag is de pB in het begia aan verandering onderhevig door het inroeren vam

eOg ia de oplossing* ?

\ A t? • : . Indien het aanwezig en gevormd COg uit de oplossing verdreven wbrdt kan het eveawioht volgens de tweede vergelijking zich alet instellen. Iet e.p. zal dan ook steeds bi dezelfde pH moeten liggen» iet C0gV| kan men verdreven door tijdens de titratie COg vrije lucht of stlkstif

In figuur 3 en 4 »$» tltratieeurven opgenomen •&» titraties, onder auur-atof inleiding, van de eerder genoemde oplossingen. Zuivere auurstof was al. direkt voor hanâe, hetgeen daarom als *C0g verdryver" gebruikt werd. foor titratie« in extraotea verdient liet eohter geen aanbeveling zuur­

stof te gebruiken. Bet ia agressiever dan lucht, waardoor ongewenste oxydatie reaotiee kunnen optreden. Ia tabel 3 zfjn da verkregen resul­ taten aaien gevat*

HaHCOj ml 0,002 n mval in bewerking e.p. titratie­ curve (pl) 0,0100 n Bml getltreerd-bl 2804 bepaald mval BCOjVl 1 5 5 10 0,002 0,006 0,010 0,020 6.57 6,30 6,27 6,15 0,178 0,566 0,955 1,940 1,78 1,89 1,91 1,94 ml 0,01 a gem.1*88 . • 5 5 10 0,05 0,05 0,10 6.02 6.03 5,94 2,95 4,93 9,87 9,83 9.86 9.87 gea.9,85 tabel 1« Schalten van HCOj oploaaingen bfl verdrfrlag iran G0g tydens

de titratie.

Oit de titratieourven blykt allereerst het ster steile verloop. Gemid­ deld ligt het e.p. bf pi 6*1f. Toor het veraohll tueaen pl 7,0 en 5»5 ia sleohts gemiddeld • 0,04 »1 0,01 n IjSO^ verbruikt, wat een grotere analyse nauwkeurigheid betekent. Bet versohil tussen de gevonden e.p.*s is dan ook te verwaarloaen. Iet een en ander ia in overeenateaming net Kolthoff en Sandell, waar by titratie in 0Og aillleu methyloranje als indioater gebruikt wordt (pX 3,1 - 4,4l zie tabel 1), terwyi bg de

titratie ia G0g vrfi aiUien (d.a.v. uitkoken) methylrood (pH 4,2 - 6*2)

gebruikt wordt.

Ten opsiohte van de bepalingen in C0g aillleu (tabel 1), blijkt het gemid­ delde gehalta bepaald in 0,002 n oplossingen goed overeen te stemmen. De overeenstemming van 0,01 n oploaaingen ia iets minder.

Samenvatting van het onderzoek.

Titratie tot pB 5*0 by de bloarbonaat bepaling in oppervlakte water­ monsters geeft een betere benadering vaa het werkelijke e.p. dan by titra­ tie tot pl 5,3* Gemiddeld bedraagt het bloarbonaat gehalte van deze

v<

s#' • v / i / ; / / pH 6-3o

y

4.x^ / /

/

!

/

« *

<#>

»?

>*

#

•y fH é-lS" ||<\qqr 3

«

• t •, z.o. a-6 rnL 0.0100 0 -Hj6^

H<ûr H4r St-S&* U LH'

>

vOV f

^

é'Ot v *

v

/

/

1/

!/ 4-O3 >2-*•3

3.1

3-i ( -^w* « H-9 5 0 t SX v*> ©• o°-/ k- (o y s"

f'5

uur

^

• « ».

/o.o /o-a /o-w tr\\. O.OXOOn

titratie tot pi 5,5 bfl de biearbonaatbepaling la pers» e»

verzadigings-extraeten bl^kt een redeltyke benadering te z$a van het werkeltyke e.p.

Sit In overeenstemming »et het vorige ondersoek en de bepalingsmethodiek.

* 2-yn

HCOj titraties., waarby COg wordt verdreven t.o.v. de normale titraties nauwkeuriger. Bfl de normale titraties z^n de e.p.'s ni. afhankeiyk van de hoeveelheid COg, aanwezig voor en vrykomend tydens de titratie, waar­ door steeds tot een gemiddeld e*p. getitreerd moet worden* Indien C02 verdreven wordt vertonen curven van deze titraties een zeer steil verloop van 1.5 à 2 pH eenheden, in tegenstelling tot de titraties in CO, IUI.» waar de curven vlakker lopen, met een steil verloop van 0,6 à 0,8 pH een­ heid* lierdoor heeft een afwijking van het werkelijke e.p. sleohts een zeer

kleine titr&tiefout tot gevolg indien tot titratie met een gemiddeld e.p. wordt overgegaan. Ben nadeel van de titraties waarbjj in de oplossing C02 wordt verdreven is de langere duur van de titratie, fotdat het e.p. be­ reikt wordt zal er nl. steeds opnieuw COg vorming optreden. Zn hoeverre de langere ttydsduur een belemmering is, is niet nagegaan.

HiSl&SBBE'

1) den Dekker, P.A. Biearbonaatbepaling

2) Kolthoff, I.M. en E.B. Sandell. Textbook of quantitatieve inorganic analysis, biz. 444*

(Vtftiiiiif ait vslâwehtisi graad) »um» «fUMMa van Seo£ tit**-#â tS&Aflfc 4fe'jfc4É: it^h Éi'ifcti ift'%til^'i Éh ift^k tttetf-tffc&^fctfk

^ÈP^ÂâÂf^ï^ïSJÂi "^P^fcäfi^* ^^S^I^SNSHIS^fefl^l ï^3^S>^J^p^S(rt^0 'Ifc^^^^BNMMI ^(WKPl JK$0VMMfc3L

iRL^À^M^fr Mb^KffllMfe^Nltt'^k'tth^b dlk4fcriftttfc toté^îÊ^ttÉ&&È. iM^fe.C^'4 *% jJ^jttk4^4gfeUujÊ: -tfMMi^SfWt fit ^PUIk ÏÎÈ 4ÊNt *Ê <Êfe<^tf>ttAMMA^É .^Mtfk A »»/5.

ÄMI YoifM* ô'iMjlOTPjftit'Ic IukA %®% 4Mm& sufc ts 8*mwr ttif Sii iNKiWMi:iteMNBSwi

X f m il 10» (luohtdroo« m $*mlm)t à» wMtm mm&s M<mm4k& ÂM& ThairA inn MmBt Éiahm iiiii» n Miiim <É ,mèm 4H-& 4« ^ Mi*aai>Jt é»h« i^mi'M ^ .****•« û *•* JMÀA'li4i ^ Mlvvlt^ywW •*** ww&fl^pwRPWI ®w»WMl®Ä «Wh|l"ik WpPflMB* wj^ÊmwSm *tt vwjLttvißww imL-* g# towiwsA «ebr*on%. in ««il« àmgm wmêm *• B&anUra wp«r«t9 imm<* m mm *•*—%%• «emtrmurà wmtü, mmt ë m a ttltr»«rp*pi*r m mm m*

jftjgk.d&% &.A: ^Mtiyilb4bMi4k^MMÉ' -ü^®4 jMMkJMH^t "SPpfe: âA % dktaat^JàuHMJft jfcaih ca&^kflh .Mat. A ^fe>£ j|k. . dMfeAMaijk ®^WPA*Wp *fc v*^k*® *^B *wP w*p^WP3p^MP *PB» jJ^WMPHI•m»J»•

«xtr*ot«n iwiM «um» »ppMinn va» *• tcOj ****•**#••

n»«» Jü S«** Iura SOA? gmàtmtêtmtt im Âm nm<ttmM*±<mmt»+.M* **mmuIM iw^l vMP Jjpwi' WPfllWWI^ ÏPW IPP VW! W^PHP^P^PSB» va» Ai UlmtiM «m mmm%* mmm vtrtMco (fii *)•

%% btti^faat ««a h»t *%miir*l«A%i«pii»t fc«M maf«li|k« l^fMilà m&êmt •m tv—A* %ttâ£fUftt W»*4 ia lull ««tawl si«% «*«0â«««t««rà*

9# Kór esh»it«B vguB dg «• *»'ww* WWW '• W ** ƒi 1 tr««rd« •xtrsottta »j—» la— jin 4« ^u» ^p^Wd"*w WW«* «»«PJ^p^^WPi 9^^|prip9 «P^P •»l|F^ ®#&trif«#««*««t im%®m %• «&i«m ü m «u swr» i»vx®«A «•» het fti* •'fc^li ^ JMMK litti Mi, dklft ^feHPl

"«FiPwJir lp m jp A w » #

8r«adl*l> 196?