Lucrari Practice Agrochimie Ii.docx

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 2 DETERMINAREA CONȚINUTULUI DE CALCAR ACTIV DIN SOL 1. Generalitați ConTinutul ridicat de calciu din sol poate provoca dereglari fiziologice la plantele cultivate.Acestea se manifesta prin apariTia clorozei. Analiza permite identificarea terenurilor care nu sunt indicate pentru anumite culturi, precum Si stabilirea cauzelor unor fenomene de cloroza la pomi, viTa de vie etc. Cantitatea de ioni de calciu care apare In soluTia solului In exces, nu depinde de cantitatea totala de carbonat de calciu din sol ci de gradul de dispersie al acestuia deci de fineTea particulelor de CaCO3: cu cAt granulometria particulelor este mai fina cu atAt cantitatea de Ca2+ care apare In soluTia solului este mai mare.Aceasta cantitate de calcar care are grad mare de dispersie se numeSte calcar activ. 2. Principiul metodei Analiza se efectueaza pe un extract de sol obTinut cu. o soluTie de oxalat de amoniu 0,2 n la ecchilibru, In raportul sol: soluTie 1: 25, prin agitare timp de 2 ore. CaCO3 + (NH4)2C2O4 CaC2O4 + (NH4)2CO3 5 (NH4 )2C2O4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 = 5 (HH4)2SO4 + 2 MnSO4 + 10 CO2 + 8 H2O 3. Aparatura, reactivi chimici Si materiale - balanTa analitica; - agitator electric; - bec de gaz; - sita de azbest; - flacoane de 250 cm3 cu dop; - vase Erlenmayer de 50, 100, 250 cm3; - pAlnii de filtrare cu diametrul de 8 cm; - hArtie de filtru cu porozitate fina; - pipete cu bula de 10, 25 cm3;

- biureta de 25 cm3; - cilindri gradaTi de 10 , 25 cm3; - oxalat de amoniu, soluTie 0,2 n ; - permanganat de potasiu, soluTie 0.1 n cu factor cunoscut; - acid sulfuric, soluTie 2 n . 4. Modul de lucru Se cAntaresc 2g sol Si se introduc Intr-un flacon cu dop. Se adauga 50 cm3 soluTie oxalat de amoniu 0,2 n, se agita 2 ore SI se filtreaza. Se pipeteaza o cota parte de 10 cm3 din filtratul obTinut Si se introduc Intr-un pahar Erlenmayer de 100 cm3, se adauga 10 cm3 soluTie acid sulfuric 2n, se IncalzeSte la 70- 80 0C Si se titreaza cu soluTia de permanganat de potasiu 0,1 n pAna la culoarea roz pal, care persista 30 secunde. Se noteaza cu v2 volumul de soluTie de permanganat de potasiu folosit la titrare. Se titreaza In acelaSi mod 10 cm3 de soluTie de oxalat de amoniu 0,2 n Si se noteaza cu v1 volumul de soluTie de permanganat de potasiu folosit la aceasta titrare. 5. Modul de calcul

CaCO 3 activ,% din sol

( v1  v 2 )  f  n  r  100 50  m 1000

In care: -f, n = factorul Si normalitatea soluTiei de permanganat de potasiu 0,1 n ; -r = raportul dintre volumul soluTiei de oxalat de amoniu 0,2 n folosit la extracTie Si volumul folosit la dozare; -m = masa de sol luata In analiza, g; -50 = echivalentul gram al Ca CO3, g; -1000 = factor pentru transformarea mg In g.

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 3

DETERMINAREA CONTINUTULUI DE FIER ACCESIBIL DIN SOL 1. GeneralitaTi Fierul intra In constituTia reTelelor cristaline ale unor minerale primare Si secundare din sol. Dintre mineralele primare conTinAnd Fe menTionam silicaTii fero-magnezieni (printre care Si biotitul), oxizii de Fe: magnetit, ilmenit, hematit. Principalele minerale secundare ce conTin fier sunt: filosilicaTii (nidromice. Nontronit, clorit etc.), oxizii, oxihidroxizii Si hidroxidul de Fe. CompuSii fierului nesilicataTi se numesc, global, In In chimia solului „fier liber”. Pe lAnga constituenTii anorganici, Fe se gaseSte In sol Si In compuSii organo-minerali, complecSi de tip chelatic, cu grade diferite de solubilitate Si stabilitate. Datorita solubilitaTii reduse Si dependente de pH a constituenTilor fierului din soluri, conTinutul sau In soluTia de sol este extrem de scazut In comparaTie cu conTinutul total. Astfel ionul Fe3+ se menTine In soluTie numai la alori de pH mai mici de 3, iar peste aceasta valoare de pH activitatea lui scade aproximativ de 1000 de ori pentru o creStere cu o unitate a pH-ului. Ionul Fe2+ se menTine In soluTie pAna la pH de aproximativ 7, Insa prezenTa lui In sol este determinata de condiTii de reducere, asociata astfel cu un exces de apa In sol. Solubilitatea compuSilor cu Fe In sol atinge un minim In intervalul de pH de 6,5 – 3,0 Formele de fier implicate In absorbTie de catre plante sunt: Fe3+, Fe2+ Si compuSii de tip chelatic, solubili. Cele mai multe plante cultivate reclama mai puTin de 0,5 ppm Fe accesibil In sol (stratul arat) fTa de conTinutul total care este In medie de 2%. Respectiv 20.000 ppm Fe.

Pentru extragerea fierului considerat accesibil se utilizeaza diferiTi reactivi convenTionali care au proprietatea de a solubiliza cantitaTi de fier echivalente necesarului nutriTiei minerale a plantelor. Astfel de reactivi sunt acetatul de sodiu-acid acetic la pH=4,8 (reactivul Morgan), acetatul de amoniu la pH=4,3 sau oxalatul de amoniu 0,2 n. 2. Determinarea fierului extractibil In soluTie de oxalat de amoniu 0,2 n 2.1.Principiul metodei de extracTie SoluTia de oxalat de amoniu 0,2 n utilizata la extragerea Ca CO3 activ interacTioneaza, prin procese de complexare, cu fierul liber Si reTinut, adsorbit de catre sol, formAnd un complex solubil. 2.2.Aparatura, materiale Si reactivi chimici -Agitator mecanic; -BalanTa analitica; -Flacoane din plastic, cu dop, de 500 cm3, pentru extracTie; -Vase Erlenmayer de 250 cm3; -PAlnii pentru filtrare de 100 mm ; -Sticle ceas de 100 mm ; -HArtie de filtru cu pori fini; -Oxalat de amoniu, soluTie 0,2 n. 2.3. Modul de lucru Se cAntaresc 2 g sol (uscat la aer, mojarat fin Si trecut prin sita cu laturile ochiului de 0,35 mm) cu o precizie de +- 0,01 g Si se trec Intr-un flacon din plastic, cu dop avAnd capacitatea de 500 cm3. Se adauga, In flacon, 250 ml soluTie de oxalat de amoniu 0,2 n, se agita mecanic timp de 2 ore. Suspensia se filtreaza prin hArtie de filtru cu porozitate fina, IndepartAndu-se primii lo-15cm3 din filtrat. {ntr-o cota parte din filtrat se dozeaza fierul dupa modul descris mai jos. 3. Dozarea 3.1. Principiul metodei Ionul Fe2+ formeaza cu ortofenantrolina un complex de culoare roSie, complex ce prezinta un maxim de absorbTie la 515 nm

Ionul Fe3+ pentru a putea fi dozat este redus la Fe2+ cu acid ascorbic. 3.2. Aparatura, materiale Si reactivi chimici -Spectofotometru sau fotocolorimetru prevazut cu filtru verde-albastru. -Vase Erlenmayer de 50 cm3; -Pipete gradate 1, 2, 5, 10 cm3; -Biureta de 25 cm3; -acid ascorbic, soluTie 2%; -Ortofenantrolina , soluTie 2%; -SoluTia etalon concentrata cu 100 micrograme Fe/cm3.

3.3. Modul de lucru Din extractul obTinut cu oxalat de amoniu 0,2 n se pipeteaza 10 cm3 In vase Erlenmayer de 50 cm3. Peste extract se aduga 1 cm3 soluTie acid ascorbic 2% Si 1cm3 soluTie ortofenantrolina 2%. ConTinutul baloanelor se omogenizeaza prin agitare Si se lasa timp de o ora pentru dezvoltarea deplina a culorii. Se masoara apoi absorbanTa (extincTia) soluTiei de culoare roSie-oranj la lungimea de 515 nm sau In lumina verde-albastra filtrata. IndicaTiile instrumentului de masurat se calibreaza ca etaloane conTinAnd 2,5; 5; 10; 20; 40 Si 50 micrograme Fe In 10 cm3 oxalat de amoniu 0,2 n preparat astfel: -SoluTia etalon diluata conTine 5 micrograme Fe/cm3.Din aceasta soluTie cu o biureta exacta se iau 0,5; 1; 2; 4; 8 Si 10 cm3, In baloane conice de 50 cm3 . Se completeaza apoi cu oxalat de amoniu 0,2 pAna la 10 cm3, dupa care se adauga soluTiile de acid ascorbic Si ortofenantrolina, ca la extractele de sol. Aparatul se regleazal a „0” cu apa bidistilata. {n paralel cu probele se efectueaza Si o proba pentru controlul puritaTii reactivilor. Daca soluTiile de extracTie sunt colorate In galben, probele se vor pipeta In dublu. Una din probe va fi folosita pentru reglarea colorimetrului la „0” Si In ea se adauga 1 ml acid ascorbic 2% Si 1 ml oxalat de amoniu 0,2 n. In cealalta proba, In care se colorimetreaza fierul, se adauga 1 cm3 acid ascorbic 2% Si 1 cm3 ortofenantrolina 2%. 4. Modul de calcul

ConTinutul de fier solubil In oxalat de amoniu 0,2 n se exprima In mg la 1 Kg sol uscat ( ppm ) Si se calculeaza cu formula : Fe, ppm  Fep  Feo  

r m

In care: Fe p = cantitatea de fier In micrograme determinata In cota parte de extract luata pentru colorimetrare; Feo = cantitatea de fier In micrograme determinata In proba oarba; r = raportul dintre volumul In ml de soluTie cu care s-a extras fierul din sol Si volumul parTii alicote de extracTie, In ml, In care s-a dozat fierul; m = masa de sol luata pentru extracTie, In grame. 5. Interpretarea rezultatelor

CLASE DE CONŢINUT DE Fe EXTRACTIBIL ÎN OXALAT DE AMONIU 0,2 N Simbol pentru calculator FC MC MO MR FR

Cod

Denumire

025 075 150 250 500

foarte mic mic mijlociu mare foarte mare

Limite (ppm) < 50 51 – 100 101 – 200 201 – 300 > 301

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 4

ANALIZA FORMELOR TOTALE DE ELEMENTE NUTRITIVE DUP~ MINERALIZAREA PLANTEI PE CALE UMED~

1. Generalități. {n materialul vegetal substanțele minerale se găsesc în cantități extrem de mici, numai calciul, sodiul și potasiul pot atinge concentrații mai mari. {n funcție de repartiția lor în materialul vegetal, calciul, magneziul, fosforul, sodiul, potasiul, clorul și sulful sunt considerate macroelemente, iar fierul, cuprul, manganul, zincul, iodul, seleniul, cobaltul, molibdenul – microelemente. Elementele arsen, fluor, plumb sunt toxice pentru animale și om. Deși toate elementele de mai sus sunt importante numai unele dintre ele prezintă interes biochimic, adică necesită studiu de stabilire a stării de fertilitate a solului prin analiza plantei și implicit, măsuri de asigurare a lor în sol. Elementele nutritive al căror conținut în sol și stare de accesibilitate necesită să fie optimizate sunt: azot, fosfor, potasiu, calciu, magneziu, sulf, microelemente. Celelalte elemente organogene provin din mediul înconjurător și prezintă interes fiziologic (C, H, O). {n condițiile pedoclimatice de la noi din țară, elementele deficitare în nutriția plantelor sunt N, P, K (rareori sulf și microelemente) și de aceea este necesară determinarea conținutului acestor elemente în materialul vegetal. Mineralizarea cu acid sulfuric și perhidrol. 2. Principiul metodei. Substanța organică se oxidează complet la temperaturi relativ scăzute ceea ce duce la riscuri mici de volatilizare a unor elemente. {n funcție de agenții oxidanți mineralizarea poate fi : - uscată - calcinare la 450-5500 C ; - umedă - tratare cu acid sulfuric, percloric, azotic, perhidrol. 3. Aparatură și reactivi : - balanță analitică ; - baie de nisip electrică ; - pahare Erlemayer 100 cm3;

- baloane cotate 100 cm3; - pâlnii sticlă 50mm; - spatule, sticlă ceas ; - pipete gradate 5 cm3; - acid sulfuric concentrat ; - perhidrol 3. Modul de lucru. Se cântărește la balanța analitică o cantitate de 0,2-0,5 g material vegetal uscat care se transferă într-un pahar Erlenmayer de 100 cm3 perfect uscat. Se adaugă 2 cm3 H2SO4 concentrat. Se aduce tot materialul uscat în contact cu acidul prin rotirea ușoară a paharului. Se acoperă paharul cu o pară sau pâlnie de sticlă și se adaugă picătură cu picătură, sub nișă, 2 cm3 perhidrol. Se lasă în repaus până ce încetează reacția violentă. Conținutul paharului devine incolor sau galben brun. Se încălzește paharul pe o baie de nisip până se degajă vapori albi de SO3, iar conținutul paharului se brunifică. Se răcește paharul la temperatura camerei, se adaugă 1-2 picături perhidrol și se încălzește din nou. Operația se repetă până ce la degajarea vaporilor de SO3 lichidul nu se mai brunifică. Odată oxidarea terminată se trece lichidul într-un balon cotat de 100 cm3 și se aduce la semn cu apă distilată, după răcirea la temperatura camerei.

AGROCHIMIE II Lucrarea de laborator nr. 5

DETERMINAREA FOSFORULUI TOTAL DIN MATERIALUL VEGETAL 1. GeneralitaTi. Dupa azot, fosforul este unul dintre cele mai importante macroelemente esenTiale deoarece face parte din acizii nucleici, componente ale codului genetic, este implicat In majoritatea proceselor vitale., funcTiile prncipale ale acestuia fiind legate de transferul energiei In planta, In metabolismul azotului, al hidraTilor de carbon, In diviziunea celulara, de a favoriza sinteza clorofilana, creSterea sistemului radicular, fructificarea, etc. {n raport cu azotul Si potasiul, concentraTia fosforului In plante este mult mai redusa reprezentAnd 1/5  1/10 din nivelul acestora.; o nutriTie normala se realizeaza la concentraTii cuprinse Intre 0,20,6 %; plantele care au 0,40,6 % deja nu mai reacTioneaza la fertilizarea cu fosfor; concentraTiile deficitare sunt sub 0,2 % cazuri In care plantele reacTioneaza foarte bine la fertilizare. DeficienTa de fosfor se manifesta prin IntArzierea Si recucerea creSterii Si dezvoltarii determinata de Incetinirea diviziunii celulare, coloraTii purpurii-violacee pe frunze. DeficienTa apare pe soluri cu aprovizionare scazuta cu P . Factorii care influenTeaza asimilarea fosforului Deficitul sau excesul de umiditate, temperatura scazuta, pH-ul ridicat Impiedica aprovizionarea normala a plantei cu fosfor. Fertilizarea cu azot creSte necesarul de fosfor In planta. NutriTia excesiva cu fosfor determina carenTe de microelemente. Formele de fosfor total se determina In soluTia obTinuta dupa mineralizarea plantei (pe cale umeda sau uscata). Dozarea fosforului se bazeaza pe proprietatea acidului ortofosforic de a avea coloraTii stabile In timp cum sunt cele cu vanadat de amoniu sau molibdat de amoniu folosind ca reducator amestec de clorura stanoasa Si acid ascorbic.

2. Determinarea fosforuluyi total din plante2. 1. Metoda cu vanadat de amoniu. 2. 1. 1. Principiul metodei. Acidul ortofosforc, In mediu puternic acid, formeaza cu acizii metavanadici Si molibdenici un heteropoliacid solubil, fosfomolibdo-vanadic, de culoare galbena, ale carui InsuSiri optice variaza In funcTie de concentraTia de fosfor In acord cu legea Lambert-Beer. 2. 1. 2 Aparatura Si reactivi - balanTa analitica ; - fotocolorimetru cu filtru sau spectofofometru ; - baloane cotate de diferite volume ; - baloane de 50, 100 cm3; - pipete gradate Si cu bula de 1, 2, 5, 10 cm3; - soluTii etalon de fosfat monopotasic conTinAnd 250 ppm P. Pentru prepararea soluTiei etalon de lucru (25 ppm P) se dilueaza de 10 ori soluTia etalon concentrata. - soluTia de vanadat-molbdat de amoniu : 2. 1. 3. Modul de lucru. Din soluTia clorhidrica obTinuta la mineralizarea materialului vegetal se pipeteaza In pahare sau baloane conice de 100 cm3, 5 cm3 din extractul obTinut dupa calcinare sau dupa mineralizarea umeda cu amestec de acid sulfuric Si perhidrol. Se adauga apoi 20 ml apa distilata Si se aduce la 30 cm3, apoI se omogenizeaza. Paralel cu pregatirea probelor se pregateSte seria de etaloane Si proba oarba. Din soluTia etalon de lucru (25 g P/ml) se pipeteaza In baloane conice de 100 cm3 : 0; 1; 3; 5 ; 10 ; 15 cm3, se adauga 5 cm3; HCl 0,5 n. Se completeaza cu apa distilata pAna la 30 ml. Se adauga apoi la probe, etaloane Si proba martor cAte 10 ml din reactivul vanadomolibdenic Si se omogenizeaza. Culoarea galben obTinuta este stabila, colorimetrarea se face dupa 2 ore sau 24 ore la un fotocolorimetru cu filtru la lungimea de unda de 420 sau 470 nm. Citirea se face faTa de proba martor.

2. 1. 4. Modul de calcul. ConTinutul de P din materialul vegetal se exprima In procente P din substanTa uscata Si se calculeaza cu relaTia : P% 

c  v  100 Va  m  10 6

In care : m = cantitatea de material vegetal folost la mineralizare (g) ; c = conTinutul de P (g ) a parTii alicote folosite la colorimetrare ; Va = volumul parTii alicote folosite la colorimetrare ; vt = volumul total al extractului obTinut la mineralizare (cm3) 100 = factor de raportare procentuala ; 106 = factor de transformare a microgramelor In grame .

Metoda cu molibdat de amoniu Si reducere cu clorura stanoasa - acid ascorbic Se bazeaza pe propietatea anionului fosfat de a da, In mediu acid In prezenTa molibdatului de amoniu, un heteropoliacid care poate fi redus cu acid ascorbic Si clorura stanoasa. Intensitatea coloraTiei albastre obTinute este proporTionata cu cantitatea de albastru de molibden formata ,care la randul ei este Intensitatea culorii se masoara la fotocolorimetru. ReacTiile care au loc sunt urmatoarele : H3PO4 + 12 (NH4)2 MoO4 + 12 H2O  H7  P (Mo2 O7)6  + 12 (NH4)2 SO4 + 10 H2O

2. Aparatura Si reactivi -fotocolorimetru sau spectrofotometru ; -balanTa analitica ; -pipete gradate 1,2,5 cm3 ; -baloane cotate 50 cm3 , 100 cm3 ; -biurete. -acid clorhidric 10 % V/V ; -indicator 2,4 dinitrofenol – 0,25 % soluTie apoasa ; -molibdat de amoniu 5 % -amestec acid ascorbic – clorura stanoasa ; - fosfat monopotasic solid - pentru soluTiile etalon. 3. Modul de lucru {ntr-un balon cotat de 50 cm3 se pipeteaza 1-3 ml, In funcTe de conTinutul de fosfor al probei, din soluTia obTinuta dupa mineralizarea materialului vegetal. Se adauga 1-2 picaturi indicator 2,4 dinitrofenol Si se neutralizeaza cu soluTie NaOH 2 n pAna la galben intens. Se adauga 4 cm3 H2SO4 10 % pentru ca pH-ul sa se aduca In jur de 3. Se spala gatul balonului cu apa distilata. Se adauga succesiv 1 cm3 molibdat de amoniu 5 % Si 1 ml indicator clorura stanoasa spalAndu-se de fiecare data gatul balonului.Se aduce balonul la cota cu apa distilata, se omogenizeaza Si se colorimetreaza dupa 15 minute, pAna la 4 ore la 720 nm la colorimetru cu filtru sau spectrofotometru Spekol. Se prerara soluTia etalon de baza, de lucru Si se pregateSte seria de etaloane.. Probele Si etaloanele se colorimetreaza la 660 nm la spectrofotometru Spekol sau la fotocolimetru Lange, se noteaza extincTiile. Se alcatuieSte curba etalon cu concentraTile In abcisa Si extincTiile In ordonata.

4.Modul de calcul mg P2O5/100g m.u. =

a V 10  m  v

unde : a = cantitatea de P2O5 din proba analizata, In g ; v = volumul de soluTie luat In lucru, In ml ; V = volumul obTinut dupa mineralizare In cm3; m = cantitatea de material vegetal, In g.

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 6

ANALIZA AGROCHIMICA A SOLURILOR DIN SERE SI SOLARII 1. GeneralitaTi Folosirea raTionala a IngraSamintelor chimice Si organice la speciile de legume Si flori, cultivate In spaTii protejate (sere, solarii), pe baza rezultatelor analizei agrochimice a solului, pe lAnga efectul important asupra creSterii producTiei Si a calitaTii acesteia, aduce Si o economie Insemnata de IngraSaminte, ce pot fi folosite In mod util In alt sector al agriculturii. {n sere, mai mult decAt In alt sector agricol, solul, sub influenTa cantitaTilor mari de apa Si IngraSaminte impuse de tehnologia specifica de cultivare, este afectat de transformari mult mai rapide In starea lui fizica Si chimica Si deci cunoaSterea evoluTiei fertilitaTii acestor soluri, pe baza unui control periodic de analiza agrochimica, contribuie la prevenirea proceselor de degradare chimica a lor Si deci la prelungirea perioadei de exploatare a serelor, ceea ce le sporeSte gradul de rentabilitate. Datorita nivelelor ridicate ale conTinuturilor de elemente nutritive existente In solurile din spaTii protejate (sere, solarii) cAt Si a unor avantaje ce le ofera, s-a generalizat In Tara noastra In domeniul culturilor protejate, sistemul de analiza a principalelor elemente nutritive In extract apos. Acest sistem de extracTie permite determinarea corecta a factorului intensitate pentru elementele nutritive, care constituie baza pentru elaborarea recomandarilor de folosire raTionala a IngraSamintelor In sere Si permite determinarea unui numar important de ioni nutritivi In acelaSi extract de sol. {n extractele apoase de sol se determina formele minerale de azot (N-NH4Si N-NO3), fosfaTii solubili In apa, potasiul, calciul, magneziul, sodiul, concentraTia In saruri solubile, Si, In cazuri speciale, ionii de clor, carbonat, bicarbonat, sulfat). De regula, analizele se efectueaza pe probe de sol la umiditatea de recoltare, imediat dupa aducerea lor din sera, iar rezultatele se exprima In mg element nutritiv la 100 g sol uscat la 1050C. Masuratorile de pH Si determinarea materiei organice se face dupa uscarea Si condiTionarea probelor de sol.

2. Determinarea conTinutului de saruri solubile 2.1.ObTinerea extractului apos de sol Aparatura, sticlarie - BalanTa de precizie 0,01g; - Agitator; - Flacoane de plastic de 500 Si 1000 cm3; - Baloane Erlenmayer de 300 Si 500 cm3; - PAlnii de sticla cu  de 9-12 cm.

Modul de lucru Din proba de sol la umiditatea de recoltare, se cAntaresc la balanTa de precizie, 50g sol care se trec In flacoane de plastic de 500 cm3 sau 1000 cm3 Si se extrag ionii elementelor nutritive prin agitare timp de 15 minute, la temperatura laboratorului, cu 125, 250 Si respectiv 500 cm3 de apa distilata, In funcTie de raportul sol/apa ce trebuie realizat. MenTionam ca In cazul analizei agrochimice, pe probe de sol recoltate din serele de culturi de legume Si flori dupa tehnologia obiSnuita, extractele apoase se realizeaza In raport de 1:5 (In greutate) iar In cazul plantelor floricole cultivate pe substraturi nutritive cAt Si al amestecurilor nutritive realizate pentru producerea de rasad de legume, raportul sol-apa este 1:10 (In greutate). Determinarile elementelor nutritive pe probele de sol recoltate din solarii se efectueaza In extractele apoase In raport de 1:2,5 (In greutate). Dupa agitarea probelor,acestea se filtreaza printr-un filtru cantitativ, curat, cu pori mijlocii. Prima porTie de filtrat,fiind opalescenta, se Indeparteaza. {n aceste extracte de sol se efectueaza urmatoarele determinari: conductibilitatea electrica, conTinuturile de azot, fosfor, potasiiu, calciu, magneziu, sodiu, cloruri,sulfaTi, bicarbonaTi Si carbonaTi. {n cazul extractelor apoase colorate, acestea pot fi decolorate adugAnd In filtrat 0,5-1 g carbune activ, lipsit de impuritaTi, dupa care se refiltreaza.

Determinarea conTinutului conductometrica Principiul metodei

total

de

saruri

prin

metoda

Metoda consta In determinarea conductivitaTii electrice a extractului apos de sol , conductivitate determinata de ionii prezenTi In extract Si estimarea conTinutului totel de saruri

prin multiplicarea valorii conductivitaTii electrice cu un factor stabilit experimental. Valorile conductivitaTii electrice variaza cu temperatura Si cu geometria celulei

Aparatura, materiale - Conductometru; - Pahare Berzelius de 100 cm3; - Sticla bruna de 1000 cm3 - Termometru de laborator; Clorura de potasiu - soluTie 0,1 sau 0,01 n.

Mod de lucru Mai IntAi se verifica justeTea funcTionarii conductometrului sau a punTii cu rezistenTa standard legata In circuitul interior al aparatelor. Micile abateri ale acului indicator de la poziTia sa normala cAnd masoara rezistenTa sa interioara standard, se compenseaza cu un potenTiometru mAnuit de pe panelul frontal al aparatului. {ntr-un pahar Berzelius de 100-150 cm3 se ia un volum de extract suficient de mare, pentru a putea imersa complet lamele sau benzile de platina ale celulei conductometrice (sau rezistometrice). Se masoara conductivitatea sau rezistivitatea luAndu-se Si temperatura extractului din momentul masuratorii la aparat. Pentru stabilirea constantei K, a celulei se ia apoi un volum suficient de KCl 0,1 sau 0,01 n pentru imersia completa a placuTelor de platina Innegrita a celulei. Se masoara imediat Si temperatura soluTiei In momentul determinarii. Constanta celulei conductometrice K (In cazul In care nu este Inscrisa In certificatul ei) se stabileSte ImparTind conductivitatea electrica teoretica a soluTiei de KCl la conductivitatea masurata cu celula In cauza la temperatura soluTiei In momentul masurarii.

Modul de calcul Rezultatele masuratorilor conductometrice facute asupra extractului apos obTinut din sol se exprima In milimho/cm la temperatura de 250C. {n acest scop datele nemijlocit obTinute In masuratori se corecteaza dupa cum urmeaza: CE la 250C milimbo/cm = CE la t 0C x K x f.t In care: -

CE la t 0C este conductivitatea electrica efectiv masurata la aparat la temperatura t 0C existenta In acel moment;

-

K- constanta celulei conductometrice (raportul dintre conductivitatea teoretica Si cea reala masurata cu celula In cauza a soluTiei de KCl 0,1n sau 0,01 n luate amAndoua la aceeaSi temperatura) ; - ft este factorul termic obTinut ca un raport dintre conductivitatea unei soluTii masurata la temperatura oarecare t 0C Si conductivitatea masurata la 250C. Factorii termici pentru raportarea datelor de conductivitate electrica la 0 25 C Si conductivitaTile teoretice ale soluTiilor 0,1 n Si 0,01 n de KCl sunt redate In tabel. ConTinutul total de saruri solubile In % din solul umed: (extract 1:5) = CEt x K x f.t x 0,32 Pentru exprimarea conTinutului total de saruri solubile (extract 1:5) la solul uscat la 105 C se foloseSte formula: ConTinutul total de saruri la solul uscat la 1050C = 0

CEt x K x ft x 0,32 (0,5 + 0,006.u) In care se introduce procentul de umiditate U. {n aceasta formula se Tine seama de cantitatea de sol uscat efectiv luata pentru extracTie Si de faptul ca umiditatea conTinuta In sol dilueaza IntrucAtva extractul apos; 0,32 - este un factor de transformare a conductivitaTii electrice In g saruri la 100 g sol, In situaTia In care extractele apoase de sol s-au pregatit In raport 1:5 sol/apa In greutate Si de 0,16 Si 0,64 In cazul celorlalte doua variante ale raportului (sol/apa ) de extracTie. SemnificaTia rezultatelor analitice privind conTinutul total de saruri Datorita tehnologiei intensive de cultivare a legumelor In sere, frecvent se poate ajunge la o acumulare In sol a sarurilor peste limita de toleranTa a plantelor Si care pot influenTa negativ absorbTia elementelor nutritive. De aceea, pe solurile cu concentraTie ridicata de saruri solubile plantele pot prezenta frunzele ofilite In timpul zilei In special In cazul temperaturilor ridicate, deSi solul este suficient de umed. Ofilirea frunzelor poate uneori sa apara Si datorita atacului diferiTilor agenTi patogeni, dar In acest caz frunzele nu ISi mai revin In timpul nopTii cum se IntAmpla In cazul concentraTiei mari de saruri solubile. RezistenTa plantelor faTa de concentraTia marita de saruri depinde In mare masura de compoziTia ionica a soluTiei de sol Si de reacTie (pH). Astfel ionii SO4 acumulaTi In exces intensifica putregaiul vArfului la fructele de tomate mai mult decAt clorul. {nsa ionii Cl sunt toxici pentru plante la conTinuturi mult mai mici In comparaTie cu sulfaTii. De asemenea, carbonatul de sodiu Si compuSii solubili ai borului sunt toxici pentru plante la concentraTii extrem de mici.

Aceasta rezistenTa a plantelor faTa de concentraTia marita de saruri depinde Si de o serie de InsuSiri fizice ale solurilor. Astfel, pe solurile cu capacitate mare de absorbTie Si de tamponare, bogate In materie organica, toleranTa plantelor faTa de saruri este mult mai mare. SemnificaTia conTinutului total de saruri In sistemul olandez de analiza Si interpretare se stabileSte TinAnd seama de materia organica din sol. Acest sistem de interpretare are la baza rolul deosebit de important pe care Il are materia organica(MO) asupra InsuSirilor fizico-chimice ale solurilor, cu deosebire rolul acesteia In reducerea efectelor negative ale concentraTiei ridicate a sarurilor. Valorile tolerabile ale conTinutului In saruri exprimat In valori ale conductivitaTii electrice, ale extractului apos cAt Si conTinutul total de saruri (%) Si de clorura de sodiu, cresc odata cu procentul de materie organica. Valorile limita tolerabile ale conductivitaTii electrice ale conTinutului total de saruri Si celei de clorura de sodiu se calculeaza dupa formulele menTionate mai jos numai In cazul culturilor mediu rezistente cum sunt tomatele Si ardeii: - Conductivitatea electrica a extractului apos la 250C In milimho/cm



(2  MO %)  15 44

-

ConTinutul tolerabil de saruri % la solul uscat

-

(2  MO %)  15 100 ConTinutul tolerabil de NaCl mg/100 g sol



 (2  MO%)  15 Pentru unele culturi (salata, castraveTi) mai sensibile faTa de prezenTa sarurilor solubile In substratul de creStere, valorile limita tolerabile ale indicilor starii de salinizare a solului se reduc cu 33%. {n ordinea nocivitaTii lor pentru plante ionii In exces sau sarurile acestora se grupeaza dupa cum urmeaza: CO32--HCO3-Cl-SO4iar dintre cationi, Na+ este cel mai nociv pentru nutriTia plantelor. {

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 7

DETERMINAREA ACIDITĂȚII LIBERE DIN SUPERFOSFAT

1.GeneralitaTi Prin acTiunea acidului sulfuric asupra rocii fosfatice se obTine superfosfat. {n funcTie de natura chimica superfosfatul poate fi : simplu, dublu, triplu sau concentrat. Superfosfatul simplu conTine 32% fosfat monocalcic, 50-55% sulfat de calciu, diferenTa fiind formata din fosfat dicalcic Si alTi fosfaTi complecSi, sulfaTi de fier, aluminiu Si magneziu Si din fluorura de calciu. {n plus, conTine Si microelemente In concentraTii de ordinul zecilor de ppm (Cu, Mn, Mo, B) sau al sutelor de ppm (Zn, Ti). ConTinutul de H3PO4 liber oscileaza Intre 4 Si 8%, iar aciditatea libera nu trebuie sa depaSeasca 5,5% la superfosfatul pulbere Si 3% la cel granulat. Se prezinta ca un material granulat sau pulverulent, de culoare cenuSiu Inchis sau deschis, unsuros, cu miros caracteristic de acizi. Este higroscopic. {n RomAnia se produceau doua sorturi : cu 19% P2O5 solubil In apa Si In citrat de amoniu, respectiv cu 16,5% P2O5. PAna In 1970, superfosfatul simplu a reprezentat 62% din totalul producTiei de IngraSaminte cu fosfor. Dupa aceasta data a crescut ponderea superfosaftului concentrat Si a IngraSamintelor complexe. La introducerea In sol, o parte din anionii acidului fosforic sunt adsorbiTi la nivelul complexului coloidal, fiind accesibili plantelor. {n solurile acide, bogate In sescvioxizi se pot forma fosfaTi de fier Si aluminiu greu accesibili plantelor : Ca(H2PO4)2 . H2O + 2Al(OH)3 = 2AlPO4 + Ca(OH)2 + 5H2O

}i din acest motiv este necesar ca solurile acide sa fie amendate. {n solurile neutre, fosfatul primar se transforma rapid In fosfat secundar de calciu : Ca(H2PO4)2 . H2O + Ca(HCO3)2 = 2CaHPO4 . 2H2O + 2CO2 + H2O In solurile carbonatice se formeaza fosfatul tricalcic. Microorganismele solului imobilizeaza o cantitate de fosfaTi, transformAndu-i In compuSi ai plasmei celulelor lor. Datorita faptului ca superfosfatul simplu conTine trei macroelemente de nutriTie (P, S Si Ca), dar Si microelemente, a fost larg utilizat pe toate tipurile de sol. {n plus, prezenTa gipsului contribuie la ImbunataTirea structurii solului. Superfosfatul concentrat se obTine prin tratarea rocii fosfatice cu acid fosforic. rezulta un material de culoare alba-galbuie, In compoziTia caruia predomina Ca(H2PO4)2 . H2O. {n funcTie de conTinutul de P2O5, care poate oscila Intre 38 Si 50% din care cea mai mare parte este solubil In apa(38-47%), mai poarta denumirea de superfosfat dublu sau triplu. Superfosfatul concentrat are InsuSiri agrochimice apropiate cu ale superfosfatului simplu, cu menTiunea lipsei gipsului Si a altor sulfaTi, care conduce la neaprovizionarea pe aceasta cale a solurilor cu sulf.

2. Principiul metodei In soluTia obTinuta prin tratarea probei cu apa se titreaza aciditatea libera cu hidroxid de sodiu In prezenTa de metiloranj. 3. Aparatura , materiale Si reactivi chimici -balanTa analitica; -balon cotat de 500 cm3; -pahar Erlenmayer de 500 cm3; -pâlnie sticla cu diametrul de 100 mm; -hârtie filtru calitativa; -pipeta cotata de 50 cm3; - hidroxid de sodiu, soluTie 0,1 n; - metiloranj, soluTie 1%. 4. Modul de lucru Se cântaresc la balanTa analitica 10 g superfosfat , cu precizie de 0,001 g. Se introduc Intr-un balon cotat de 500 cm 3, se aduce lichidul la cota cu apa distilata Si se agita energic.Se lasa sa se depuna partea insolubila apoi se filtreaza printr-un filtru cu porozitate medie. Se

foloseSte la filtrare o pâlnie uscata Si filtratul se prinde Intr-un vas uscat de 500 cm3, aruncând primele porTiuyni de filtrat.Se pipreteaza 50 cm3 soluTie Si se introduc Intr-un vas Erlenmayerde 200 cm3. Se titreaza cu hidroxid de sodiu 0,1 n In prezenTa de metiloranj, pâna la virajul In galben. 5. Modul de calcul % Aciditate libera , exp rimata inP2O5 

0,0071  V  10  100 m

In care: 0,0071 = cantitatea de P2O5, In g, corespunzatoare la 1cm3 NaOH, soluTie 0,1 n; V = volumul soluTiei de hidroxid de sodiu 0,1 n consumat la titrare, In cm3; M = masa probei luate In analiza, In g.

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 7

DOZAREA AZOTULUI AMONIACAL DIN ÎNGRĂŞĂMINTE

1. GeneralitaTi {ngraSamintele cu azot sunt saruri ale acidului azotic sau ale altor acizi, cu amoniu sau cu alTi cationi. De asemenea aceasta categorie cuprinde Si unii compuSi organici ce conTin azot. Majoritatea IngraSamintelor minerale cu azot se obTin industrial, din azotul atmosferic, prin sinteza amoniacului. Dupa natura lor chimica, IngraSamintele cu azot se grupeaza astfel: * cu azot amoniacal: amoniac, apa amoniacala, sulfat de amoniu, clorura de amoniu; * cu azot nitric: azotaTi de sodiu, potasiu Si calciu; * cu azot nitric Si amoniacal: azotat de amoniu, sulfonitrat de amoniu, nitrocalcamoniu; * cu azot amidic: uree, cianamida de calciu; * cu azot amidic Si cu eliberarea lenta a azotului: ureoformaldehida, izobutilidendiuree, crotonilidendiuree; * soluTii cu azot: amoniacaTi, carboamoniacaTi, soluTii simple. {ngraSaminte cu azot amoniacal Amoniacul anhidru este cel mai concentrat IngraSamAnt cu azot (82%), rezultat prin lichefierea amoniacului gazos. Costul ridicat al injectarii lui In sol, al depozitarii Si transportului constituie impedimente majore, care limiteaza mult folosirea lui In practica agricola. Apa amoniacala rezulta prin dizolvarea amoniacului anhidru In apa. ConTine circa 20% N Si 24,4% NH3. Se poate utiliza ca IngraSamAnt de baza sau In timpul vegetaTiei In doze de la 100-120l/ha la cereale, pAna la 250-300 l/ha la legume. Aplicarea se face primavara, Inainte de InsamAnTare, pe timp noros Si racoros, la adAncimea de 15 cm. InstalaTiile de transport,

stocare Si administrare reduc mult din avantajele legate de preTul propriu-zis al IngraSamAntului. Sulfatul de amoniu, (NH4)2SO4. Se obTine In arma reacTiei sulfatului de calciu cu amoniac, dioxid de carbon Si apa sau cu o soluTie de carbonat de amoniu. De asemnea, sulfatul de amoniu rezulta In urma reacTiei acidului sulfuric cu amoniacul din gazele de cocserie, sau ca produs secundar la fabricarea caprolactamei. Se prezinta sub forma de cristale albe, rombice. Este uSor solubil In apa, puTin higroscopic. Are acTiune fiziologica acida, ca urmare a consumului de catre plante a NH +4 Si a ramAnerii In sol a SO2-4 .Acesta, cu timpul, precipita sub forma de CaSO4 In solurile saturate cu baze sau se uneSte cu hidrogenul In solurile acide, formAnd acidul sulfuric care accentueaza aciditatea naturala a solului. Clorura de amoniu, (NH4Cl). Este un IngraSamAnt puTin utilizat datorita potenTialului mare de acidifiere a solului, superior sulfatului de amoniu, datorita prezenTei clorului. Rezulta, ca produs secundar, la fabricarea sodei prin procedeul Solvay. Este o sare incolora, se prezinta sub forma de cristale cubice, este solubila In apa Si puTin higroscopica. ConTine 24-25% N Si 67% Cl; daca se amesteca cu praful de calciu, pentru micSorarea aciditaTii, conTinutul de N scade la 17%. Se recomanda administrarea numai pe soluri alcaline. Carbonatul Si bicarbonatul de amoniu, (NH4)2CO3; NH4 HCO3. Carbonatul de amoniu este o sare incolora, In timp ce bicarbonatul de amoniu prezinta cristale cubice, albe. ConTin 29%, respectiv 17,9% N. Sunt saruri uSor solubile, cu eficienTa apropiata de a azotatului de amoniu. {ngraSaminte cu azot nitric Si amoniacal Azotatul de amoniu, NH4NO3. Se obTine prin neutralizarea acidului azotic cu amoniac gazos, evaporarea soluTiilor, cristalizarea Si granularea substanTei solide. ConTine 33-34,5% N Si 0,8-1,8% H2O. Forma nitrica SI cea amoniacala se gasesc In aceeaSi proporTie . Se prezinta ca o sare alba, uneori galbuie, cristalizata sau granulata. Este higroscopic Si solubil In apa. La temperaturi de peste 1000C se descompune; la Incalzire brusca Si temperaturi de 300-5000C descompunerea se produce cu explozie. Amestecarea cu substanTe organice scade punctul critic de explozie. Pentru micSorarea aglomerabilitaTii Si pentru micSorarea vitezei de cedare a azotului se introduce In compoziTia IngraSamAntului azotat de magneziu Si calciu Si se acopera granulele cu pelicule de sulf sau raSini ureoformaldehidice. Azotatul de amoniu are o reacTie fiziologica acida.

Sulfonitratul de amoniu, NH4NO3 . (NH4)SO4. Se obTine din azotat de amoniu Si sulfat de amoniu prin amestec mecanic, introducAndu-se (NH4)SO4 In soluTia fierbinte de NH4NO3 sau prin neutralizarea cu NH3 a unui amestec de HNO3 Si H2SO4, la temperatura de 130-1500C. ConTine Intre 26,4 Si 30,5 %N, din care 18-19% sub forma amoniacala Si 7-8% sub forma nitrica. Nitrocalcar, NH4NO3 . CaCO3 rezulta din amestecarea azotatului de amoniu cu carbonat de calciu. FaTa de NH4NO3, nitrocalcarul are reacTie fiziologica bazica, nu are caracter exploziv, dar are un conTinut mai scazut de azot (28%). Se prezinta sub forma de granule neregulate, de marimi diferite (1-2mm), de culoare alba, galbuie sau verzuie. Se utilizeaza cu succes pe solurile acide. O varianta a nitrocalcarului este gips-amoniu, nitrat care conTine gips (CaSO4 . 2H2O) In loc de carbonat de calciu. De asemenea, azotatul de amoniu poate fi amestecat Si cu dolomit, carbonat dublu de calciu Si magneziu. 2. Principiul metodei Determinarea azotului amoniacal din îngrăşăminte se face într-o soluţie de îngrăşământ în apă. Dozarea se bazează pe reacţia pe care o dau ionii de amoniu, în mediu neutru, cu aldehida formică : 2(NH4)2 SO4 + 6H2C = O ---->2

(CH2)6 N4 + 6H2O + 2H2SO4

În urma acestei reacţii rezultă hexametilen tetramină (neionic) şi acidul corespunzător (în reacţia de mai sus H2SO4 ) în cantitate echivalentă cu cantitatea de sare de amoniu. Prin calcul de echivalenţă se află cantitatea de sare de amoniu respectiv azot: Na OH ---H 2SO4----(NH4)2 SO4 ----N sau prin restrângerea şirului de echivalenţă :

NaOH----N 3. Reactivi chimici, aparatura Si materiale - indicator roşu de metil ; - solutie de HCl 0,1n ; - solutie de NaOH 0,1n ; - solutie de fenolftaleină 1% ; - solutie de aldehidă formică 25%, neutralizată faţă de fenolftaleină ; - balanTa analitica;

-

baloane cotate de 100, 1000 cm3; instalaTie de filtrare; vase Erlenmayer 100, 200 cm3; pipete, biureta.

3, Modul de lucru : a) prepararea soluţiei de îngrăşământ : se cântăreşte la balanţa analitică 1g din proba medie de îngrăşământ şi se trece cantitativ cu apă distilată într-un balon cotat .Se agită până la dizolvare şi se aduce la cotă ( cu apă distilată ). Dacă soluţia nu este limpede se lasă să se decanteze sau se filtrează . b) dozarea azotului amoniacal din soluţia de îngrăşământ : se iau 10 cm3 cu o pipetă şi se introduc într-un vas de titrare . Se adaugă 3-4 picături de indicator roşu de metil şi se neutralizează cu HCl 0,1n ( dacă soluţia este galbenă ) sau cu NaOH 0,1n (dacă soluţia este roşie ). Cantitatea de acid sau bază folosită nu interesează . Peste soluţia neutră se adaugă 10 cm3 aldehidă formică 25% ( neutră faţă de fenolftaleină ) . Se agită aproximativ 2 minute, se adaugă 3-4 picături de fenolftaleină şi se titrează cu NaOH 0,1n până la virajul culorii de la incolor la roz slab care persista 30 secunde. . 4. Modul de calcul Calculul conTinutului de azot se face după relaţia : N 0 0  14.a. f .n 

100 100 1   v g 1000

În care : -14 este miliechivalentul azotului ; -a este volumul in ml de NaOH 0,1 n folositi la titrare ; -f este factorul soluţiei de NaOH ; -n este normalitatea soluţiei de NaOH ; -v este volumul de soluţie de îngrăşământ luat în analiza (10 cm3); -g este cantitatea de îngrăşământ luat în analiză (1 g); - 1 este factorul de transformare a mg N în g N. 1000 Înlocuind valorile se obţine: 0

0

N  a. f .1,4

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 8

DETERMINAREA CONŢINUTULUI DE AZOT TOTAL DIN UREE ŞI ALTE ÎNGRĂŞĂMINTE CARE CONŢIN AZOTUL SUB FORMĂ AMIDICĂ

1. GeneralitaTi Ureea, CO(NH2)2 este IngraSamAntul cel mai raspAndit pe plan mondial, deoarece are o serie de avantaje: concentraTie ridicata de N (46%), uSor de transportat, nu exista pericol de explozie, se amesteca bine cu IngraSamintele fosfatice Si potasice. Se prepara din amoniac Si dioxid de carbon la 100-200 atmosfere Si 130-1900C, obTinAndu-se carbonatul de amoniu ca produs intermediar: Ureea este o substanTa cristalina, de culoare alba, fara miros. {n urma reacTiei de condensare a doua molecule se formeaza biuret Si se elimina o molecula de amoniac: 2NH2-CO-NH2 ------> NH2-CO-NH –CO- NH2 + NH3 Biuretul este un compus toxic, care se descompune In sol In timp de 10-15 zile. Din acest motiv ureea se aplica In sol cu 2-3 saptamAni Inainte de semanat Si nu trebuie sa conTina mai mult de 1,5% biuret. Ca IngraSamAnt, ureea este granulata, are o higroscopicitate redusa Si se dizolva uSor In apa. Formeaza combinaTii complexe cu acidul azotic Co(NH2)2 . HNO3 , acidul fosforic

CO(NH2)2.H3PO4 Si cu diferite saruri ale microelementelor. Toate aceste combinaTii sunt solubile In apa. Ureea granulată obţinută din amoniac şi bioxid de carbon se foloseşte ca îngrăşământ agricol ( tipul 1 ) şi ca furaj pentru animale ( tipul 2 ) . Tipul 1 se produce în două sorturi A şi B , ambele sorturi cu aspect de granule albe sau slab colorate , cu un conţinut de minimum 46,2%N raportat la substanţa uscată . Conţinutul de biuret admis ester de maximum 0,9% pentru sortul A şi de maximum 1,2% pentru sortul B . Tipul 2 are aspectul de granule albe , cu un conţinut de minimum 46,2% N raportat la substanţa uscată , cu maximum de1,5% biuret şi maximum de 0,5% umiditate . Ureea este higroscopică şi se dizolvă foarte uşor în apă . Cianamida de calciu, CaCN2, are un efect dublu, de fertilizare, dar Si de erbicidare, acTionAnd ca defoliant. Mai frecvent este folosit ca defoliant. Se obTine din oxid de calciu Si acid cianhidric, carbonat de calciu Si amoniac sau din carbura de calciu Si azot. Se prezinta sub forma de cristale hesagonale, albe. ConTine 34,98%N. Produsul tehnic are culoare cenuSie, cu un conTinut de azot cuprins Intre 18 Si 23%. Este higroscopic, slab solubil In apa. 2. Principiul metodei Conţinutul de azot din uree se poate determina prin : A. Metoda volumetrică directă . B. Metoda volumetrică, după distilare . În caz de litigiu se aplică metoda volumetrică, după distilare . A. Metoda volumetrică directă. Proba de analizat se descompune cu acid sulfuric concentrat, la cald, cu formarea sulfatului de amoniu .Excesul de acid sulfuric se neutralizează cu hidroxid de sodiu în prezenţa indicatorului mixt. Sulfatul de amoniu se tratează cu formaldehidă neutralizată ,în exces, iar acidul sulfuric pus în libertate se titrează cu hidroxid de sodiu în prezenţa indicatorului fenlftaleină. 3. Aparatura, materiale.Si reactivi chimici - Vase conice ( Erlenmeyer ) de 500 cm3; - Cilindru gradat; - Pipete de 5, 10 şi 20 cm3; - Pâlnii mici sau pere de sticlă;

-

-

Biurete; Baie de nisip; Acid sulfuric d = 1,84 şi solutie 1 n; Hidroxid de sodiu , soluţie 30 % şi 1 n; Indicator mixt soluţie; la titrare indicatorul virează de la roşu-violet la verde, trecând prin incolor. În cazul că la punctul de echivalenţă nu se obţine virajul incolor , se corectează soluţia de indicator prin adăugarea de 1-2 picături de soluţie de roşu de metil sau albastru de metilen ; Formaldehidă,soluţie apoasă 20% neutralizată cu soluţie de hidroxid de sodiu faţă de fenolftaleină; Fenolftaleină , soluţie 1% în alcool etilic 95%.

4. Modul de lucru Într-un vas conic de 500 cm3 se introduce cca. 1 g probă de uree. Se adaugă 20 cm3 apă distilata şi 5-10 cm3 acid sulfuric ( d = 1,84 ) apoi se introduce în gâtul vasului o pâlnie sticlă pentru condensarea vaporilor degajaţi. Vasul cu proba se încălzeşte cu precauţie , pe o baie de nisip până la apariţia vaporilor de dioxid de sulf şi în continuare încă 15 minute. După răcire se spală bine pâlnia şi gâtul paharului cu cca. 200 cm3 apă şi se adaugă 1-2 picături de soluţie de indicator mixt. Excesul de acid sulfuric se neutralizează cu soluţie de hidroxid de sodiu 30% până aproape de punctul final şi apoi cu soluţie de hidroxid de sodiu 1 n până la virajul indicatorului . În cazul depăşirii punctului de neutralizare , se readuce proba la reacţia neutră cu acid sulfuric , soluţie 1 n . În soluţia neutralizată se adaugă 40 cm3 soluţie formaldehidă şi 5-7 picături de fenolftaleină. Se lasă să stea 5 minute pentru legarea ionilor de amoniu în urodropină şi formarea cantităţii echivalente de acid sulfuric , după care aceasta din urmă se titrează cu soluţie de hidroxid 1 n până la apariţia culorii slab-roz a indicatorului, care să persiste un minut.

5. Modul de calcul Conţinutul de azot , exprimat în procente (%) şi raportat la substanţa uscată , se calculează cu formula : Vxfx0,014 x 100 100 % Azot ( N) = x m 100-U

în care : - V- volumul soluţiei de hidroxid de sodiu 1 n utilizat la titrare, în cm3 ; - - 3 0,014 – cantitatea de azot ,în g, corespunzătoare la 1cm hidroxid de sodiu soluţie 1 n ; - m- masa probei de uree luată în lucru , în g; - U- conţinutul de umiditate , al probei de uree luată în lucru . Dacă se urmăreşte stabilirea conţinutului de substanţă în îngrăşământul aflat în starea de umezire la care a fost adus ( datorită condiţiilor de păstrare , etc. ) şi la care el urmează să fie aplicat în sol , din formula de mai sus , se scoate raportul 100 / ( 100 – U).

AGROCHIMIE II LUCRAREA NR. 9

DETERMINAREA CALCIULUI ȘI A MAGNEZIULUI DIN MATERIALUL VEGETAL 1. Generalități. Calciul este un element de bază în metabolismul plantelor superioare. Plantele nu pot crește și nu se pot dezvolta fără calciu și nici un alt cation nu-l poate înlocui (parțial poate fi înlocuit de stronțiu). Calciul este necesar pentru menținerea plasmei celulare în stare activă și stabilă, pentru menținerea echilibrului acido-bazic (prin neutralizarea acizilor organici aflați în exces). Calciul participă la alcătuirea pereților celulari prin pectatul acid de calciu. Sistemul radicular nu se poate dezvolta dacă nu există calciu în soluția solului. Calciul este cunoscut prin rolul său de a detoxifica organismul de alți ioni (Al, Cr, Fe, Mn) sau radicali care iau naștere în procesul de metabolism. Conținutul plantelor în calciu variază în raport cu specia, organele analizate. Carența în calciu nu este așa de frecventă ca cea provocată de elementele nutritive esențiale. Se manifestă în mod diferit : cloroza marginală a frunzelor, avortarea florilor, amăreala merelor etc. Simptomele apar pe părțile tinere, în creștere. Carența de calciu încetinește creșterea rădăcinilor și a perișorilor radiculari, plantele se smulg cu ușurință. Se cunosc aprox. 35 dereglări de carență de calciu. Magneziul este parte componentă a clorofilei (1015 % din magneziul total) ; se mai găsește în fitină și substanțele pectice ca ion liber. Mai frecvent se găsește în organele tinere în creștere, în organele de reproducere, acolo unde se află și fosforul ceea ce indică un rol important în nutriția și transportul fosforului. Are rol important în procesele de reducere din plante, în sinteza, transportul și desfacerea glucidelor. Ionul de magneziu are rol în metabolismul azotului. Creșterea aprovizionării cu magneziu conduce la sporirea conținutului de proteine în rădăcini, muguri și ramurile tinere, magneziul fiind un stabilizator al structurii ribozomilor, centri de sinteză ai proteinelor. Mg2+ este și un activator al lanțului trecerii aminoacizilor în peptide și polipeptide. Un nivel neadecvat de magneziu poate să inhibe procesul de asimilare a CO2 , o aprovizionare mai scăzută cu potasiu conduce la asimilarea mai bună a Mg2+. Creșterea conținutului de Mg2+ induce o acțiune toxică a manganului. Concentrația ridicată de NH4+ are efect negativ asupra asimilării magneziului. Conținutul plantelor în magneziu este aprox. 0,5 % din substanța uscată (mai puțin decât Ca, K).

Raportul Ca/Mg are un rol deosebit în creșterea și dezvoltarea plantelor și de regulă nu depășește 2/ 1. Carența în magneziu determină simptome care diferă cu specia, vârsta, factorii de mediu. Vizual apar la frunzele mai bătrâne apoi se extinde către cele tinere. Carența în magneziu duce la o scădere a conținutului în azot proteic și la o creștere a azotului neproteic în plante, inhibă formarea substanțelor proteice, afectează metabolismul hidraților de carbon. Uneori carența în magneziu afectează reproducerea. 2. Principiul metodei. Suma ionilor de calciu și magneziu se dozează în soluții, la pH 10, prin titrare cu complexon III în prezență de indicator ericrom negru T. Pe altă porțiune de soluție cu pH 12, se dozează Ca2+ prin titare cu complexon III în prezență de indicator murexid. Prin diferență se determină cantitatea de magneziu. {n metodele complexometrice se folosesc indicatori de tip special, denumiți “metalici”, datorită proprietății lor de a forma compuși chelați cu metalele. Chelații metalici pot fi dechelatați de către alte substanțe a căror capacitate de a forma chelați cu metalul respectiv este mai mare. Asemenea substanțe se numesc complexoni. Ele eliberează indicatorul din chelat, schimbând culoarea soluției. Schema procesului este următoarea : Me + I  MI metal indicator chelat colorat MI + Z  MZ + I chelat complexon chelat indicator colorat incolor colorat Indicatorul folosit la complexarea sumei Ca2+ + Mg2+ este eriocrom negru T care, complexat cu calciu și magneziu își schimbă culoarea din albastră în roșu purpur, la pH = 10. Pentru dozarea calciului singur se folosește indicatorul murexid care își schimbă culoarea violetă prin complexare cu calciu în roșu purpur, la pH = 12 Pentru decomplexarea calciului și magneziului de erio T și a calciului de murexid se folosește complexon III (EDTA) – sarea disodică a acidului etilendiaminoteraacetic CH2 COONa CH2 – N CH2 COOH CH2COH CH2 – N CH2 COONa 3. Materiale și reactivi

- pipete cotate de 5 cm3; - pahare Erlenmayer 200 cm3; - biuretă; - hidroxilamină crist ; - Na2S crist. ; - murexid ; - eriocrom negru T; - NaOH 20 % ; - indicator 2,4 dinitrofenol, soluție apoasă 0,1 % ; - complexon III 0,01 n ; - soluție tampon amoniacală. 4. Modul de lucru Determinarea sumei ionilor de calciu și magneziu Se iau 5 ml soluție obținută la solubilizarea materialului vegetal calcinat și se trec cu pipeta într-un vas Erlenmayer de 200 ml, se neutralizează cu NaOH 20 % se adaugă 5 ml amestec soluție tampon amoniacală, pentru a aduce pH-ul la valoarea 10 și 0,1 g eriocrom negru T. Soluția se colorează în roșu. Se încălzește paharul pe sită la 600 C și se titrează cu complexon 0,01 n până la virajul culorii de la roșu la albastru. Se notează volumul de complexon folosit la titrare sumei Ca + Mg. Determinarea calciului O altă porțiune de 5 ml soluție obținută la mineralizarea materialului vegetal, se trec întrun pahar Erlenmayer, se adaugă 5 ml soluție NaOH 20 % pentru a aduce soluția la pH 12. Se adaugă câteva cristale de Na2S pentru complexarea metalelor grele și 0,1 g murexid. Soluția se colorează în roșu. Se titrează cu complexon III 0,01 n până la virajul culorii de la roșu la violet. Se notează volumul de soluție folosit la titrare. Prin diferență se stabilește volumul de complexare corespunzător magneziului. 4. Modul de calcul mg Ca % =

0,2004  VCa  100  V v Ca  m

mg Mg % =

0,1216  ( VCaMg  VCa )  100  V

v CaMg  m m = cantitatea de material vegetal luată în lucru (g) ; V = volumul de soluție obținut prin mineralizarea materialului vegetal (ml) ; vCa+Mg = volumul de soluție luat în lucru pentru dozarea sumei Ca+Mg (ml) ;

vCa = volumul de soluție luat în lucru pentru dozarea calciului (ml) ; VCa+Mg = volumul de soluție complexon III folosit la determinarea Ca+Mg (ml) ; VCa = volumul de soluție de complexon III folosit la determinarea calciului ; VMg = VCa+Mg – VCa = volumul corespunzător magneziului (ml) . Se știe că 1 ml soluție complexon 0,01 n corespunde la 0,2004 mg Ca și 0,1216 mg Mg.

AGROCHIMIE II LUCRAREA DE LABORATOR NR. 10

DETERMINAREA POTASIULUI TOTAL 1. Generalități. Potasiul, ca și azotul și fosforul, are un rol determinant în nutriția minerala a plantelor; insuficiența sa afectează numeroase cicluri metabolice. Este cunoscută influența sa în activarea și reglarea majorității sistemelor enzimatice implicate în sinteza și polimerizarea hidraților de carbon, a substanțelor proteice, a grăsimilor etc. O nutriție adecvată cu potasiu favorizează dezvoltarea vegetativă armonizată a plantelor, determină o mai bună utilizare a azotului, contribuie la menținere unei stări de turgescență normală, favorizează rezistența la ger, la diferite boli criptogamice, imprimă în general o calitate bună recoltei. Concentrația de K din țesuturile vegetale prezintă un domeniu larg de variație (de la sub 0,5 până la 11 %). în raport cu stadiul de dezvoltare a plantelor, organul analizat, specia și condițiile de nutriție. Mai frecvent sunt întâlnite valorile de 3 și 5 %, exprimate în % K (tabelul 1) sau între 18 și 80% exprimate în K2O (tabelul 2). Deficiența de potasiu se manifestă în general la concentrații de potasiu de sub 1 %. La aceste valori se realizează sporuri de producție prin fertilizarea cu potasiu. Majoritatea plantelor pot manifesta deficiența de K dacă solul are conținut scăzut de K și intervin și alți factori care favorizează deficiența. Specii susceptibile sunt : cartoful, lucerna, trifoiul, fasolea, tutunul. Cerealele au o eficiență mai mare a rădăcinilor de a extrage potasiul din sol. Simptomele deficienței de potasiu sunt : uscarea marginilor frunzei, cloroza marginală. Deficiența de potasiu apare pe soluri sărace în potasiu, în condiții de temperaturi scăzute, cu conținut mare de CaCO3 , cu exces de umiditate și stare avansată de tasare. Fertilizarea cu azot poate conduce la efecte negative în nutriția cu K. Crearea unui raport optim (la unele plante este 1:1) între N și K conduce la o nutriție echilibrată. Concentrații excesive de K cu efecte negative asupra plantelor sunt rar întâlnite și se datorează, de fapt, prezenței concomitente a anionului Cl- însoțitor. Concentrații mari de K dereglează nutriția cu microelemente.

2. Princpiul metodei. Potasiul se determină în soluția obținută după mineralizarea materialului vegetal (calcinare sau mineralizare umedă cu acid sulfuric și perhidrol). Intensitatea liniei spectrale emisă de atomii de potasiu aflați în stare excitată este proporțională cu concentrația potasiului din soluția de analizat. 3. Aparatură și reactivi. - fotometru cu flacără (cu filtru de 766,5 nm) ; - balanță analitică ; - baloane cotate de 50, 100, 1000 cm3 ; - pipete gradate de l, 2, 5, 10 cm3; - pipete cotate de l, 2 cm3;. Soluția etalon de bază care conține 1 mg K/ cm3. Soluția se păstrează la frigider ; Soluția etalon de lucru care conține 5-60  / cm3. Se pipetează 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 ; 3; 4; 5; 6 3 cm din soluția etalon de bază în baloane cotate de 100 cm3. Se adaugă HCl 0,5 n în cantități corespunzătoare pentru a menține aciditatea asemănătoare cu cea a probelor de analizat ; - HCl 0,5 n. 3.Modul de lucru. Dozarea se efectuează în soluția obținută după mineralizare, diluată corespunzător pentru a se încadra în domeniul de lucru al aparatului (5-60 g K/ cm3) Dozarea se efectuează conform instrucțiunilor de lucru specifice tipului de aparat folosit. {n principiu sunt cuprinse următoarele faze de lucru : - se conectează aparatul la rețea și se lasă deschis 3o min. ; - se face admisia aerului și gazului în aparat, apoi se aprinde flacăra ; - se pulverizează o soluțiă diluată de K (un etalon cu conținut mediu de K) pentru excitarea celulei ; - se pulverizează probele de analizat cu precauția ca toate condițiile de lucru să fie constante - se construiește curba etalon (în abscisă concentrațile și în ordonată indicațiile instrumentului) ; - din curba de etalonare se calculează concentrațiile probelor. 4.Modul de calcul K%= c = concentrația în g K/ml din curba de etalonare ; v = columul soluției diluate folosită la dozare, în cm3 ;

r = raportul de diluție ; m = masa de material vegetal luat pentru mineralizare ; 100 = factor de raportare procentuală ; 1000000 = factor care transformă g în g.