METODO 20
DETERMINAZIONE DELL'AZOTO SCAMBIABILE
(AZOTO MINERALE)
1. Oggetto e campo di applicazione
Descrizione di un metodo per la determinazione dell'azoto
scambiabile.
Il metodo si applica a tutti i terreni non pretrattati e puo' essere
utilizzato solo se il campione viene immediatamente avviato al
laboratorio, o comunque conservato a freddo ed al piu' presto
analizzato.
2. Principio
2.1. L'azoto scambiabile rappresenta la somma delle frazioni azotate
inorganiche solubili (nitrica e nitrosa) e dell'azoto ammoniacale
legato ai siti di scambio dei colloidi del terreno. L'insieme di
queste forme viene anche definita "azoto minerale".
2.2. Il metodo di determinazione prevede l'estrazione in KCl 2 mol/l.
In queste condizioni lo ione potassico scambia lo ione ammoniacale
legato ai siti di scambio, che viene pertanto messo in soluzione,
mentre la frazione solubile comprendente nitrati e nitriti viene
disciolta ed estratta dall'effetto dipolare dell'acqua.
2.3. Il dosaggio dell'azoto ammoniacale avviene mediante
distillazione diretta, mentre per le forme ossidate occorre procedere
alla loro riduzione con lega di Devarda e seguente distillazione
dell'ammoniaca formatasi.
3. Reagenti
Nel corso dell'analisi utilizzare acqua distillata o di purezza
equivalente e reagenti di qualita' analitica riconosciuta.
3.1. Acido solforico, H2SO4, soluzione commerciale 0,5 mol/l.
3.2. Acido solforico, H2SO4, soluzione 0,005 mol/l: portare 10 ml di
acido solforico (3.1) prelevati con buretta a 1000 ml con acqua.
3.3. Potassio cloruro, KCl, soluzione estraente 2 mol/l:
solubilizzare 149 g di potassio cloruro in 800 ml di acqua contenuta
in un becher da 1000 ml. Travasare quantitativamente in un matraccio
tarato da 1000 ml e portare a volume con acqua. Tappare ed
omogeneizzare.
3.4. Lega di Devarda, polvere pura per analisi.
3.5. Indicatore per titolazione acido base: mescolare 0,99 g di verde
di bromocresolo, C21H14O5Br4S, e 0,66 g di rosso di metile,
C15H15N3O2, in 1000 ml di etanolo, o quantita' diverse nei medesimi
rapporti reciproci.
3.6. Acido borico, H3BO3, soluzione 30 g/l: solubilizzare 30 g di
acido borico in 800 ml di acqua contenuta in un becher da 1000 ml.
Travasare quantitativamente in un matraccio tarato da 1000 ml,
addizionare 10 ml di indicatore (3.4) e portare a volume con acqua.
Tappare ed omogeneizzare.
3.7. Pomice granulare, lavata e calcinata.
3.8. Fenolftaleina, C20H14O4, soluzione etanolica, indicatore:
solubilizzare 1 g di fenolftaleina in 1000 ml di etanolo.
3.9. Magnesio ossido, MgO, polvere.
4. Apparecchiatura
Corrente attrezzatura da laboratorio e in particolare:
4.1. Apparecchio per distillazione consistente in un pallone di
capacita' conveniente, a fondo tondo, collegato ad un refrigerante
per mezzo di una bolla da distillazione con dispositivo efficace
contro il trascinamento di liquido (apparecchio di Kjeldahl, cfr.
figura 19.1).
4.2. Agitatori rotativi a 40 giri al minuto o agitatori oscillanti da
120 a 140 cicli al minuto.
5. Procedimento
5.1. Preparazione dell'estratto
5.1.1. Pesare 10 g di terreno tal quale (non essiccato e non
molinato) porli in una beuta da 100 ml. Addizionare 100 ml di
soluzione di KCl (3.3), agitare per 60 minuti quindi filtrare in
recipiente munito di tappo.
5.1.2. Contemporaneamente alle pesate per l'analisi pesare 10 g di
terreno tal quale e determinare il contenuto in acqua (A) essiccando
il campione all'aria o in stufa a 40 C.
5.2. Dosaggio manuale
5.2.1. Prelevare dal filtrato di cui al punto 5.1, 50 ml di soluzione
e porli nel pallone A, (aggiungere da 2 a 3 pezzetti di pomice (3.7),
2 gocce di fenolftaleina (3.8) e collegare il pallone A
all'apparecchio di distillazione. Porre nella beuta E 10 ml di acido
borico (3.6). Immergere l'allunga del refrigerante C nella soluzione
borica. Porre nell'imbuto B da 3 a 4 g di MgO (3.9) e 50 ml di acqua,
aprire il rubinetto dell'imbuto B lasciando fluire MgO ed acqua nel
pallone A, lavare con acqua, chiudere il rubinetto e riempire
l'imbuto B per meta' con acqua.
5.2.2. Distillare l'ammoniaca facendo bollire la soluzione contenuta
nel pallone A moderatamente all'inizio e poi piu' vivacemente verso
il termine dell'operazione. La distillazione completa richiede da 30
a 45 minuti. Per accertarsi che la distillazione sia completamente
avvenuta, saggiare, con una cartina al tornasole, il distillato
prelevato all'uscita del refrigerante C dopo aver tolto, per un
istante, l'allunga D. Se la cartina diventa anche debolmente azzurra
continuare la distillazione fino a reazione totalmente neutra.
5.2.3. Abbassare la beuta E contenente la soluzione titolata, in modo
che la punta dell'allunga D del refrigerante disti dalla soluzione
borica da 3 a 4 cm e far bollire ancora da 1 a 2 minuti onde
raccogliere eventuali tracce di azoto ammoniacale presenti lungo il
sistema di distillazione.
5.2.4. Titolare con acido solforico (3.2) l'ammoniaca strippata nel
corso della distillazione e raccolta nella beuta E.
5.2.5. Eseguire contemporaneamente una prova in bianco, omettendo il
campione.
5.2.6. Al residuo della distillazione dell'ammoniaca contenuto nel
pallone A, addizionare circa 2 g di lega di Devarda (3.4). Collegare
immediatamente il pallone A all'apparecchio di distillazione gia'
collegato con l'allunga alla beuta E contenente 10 ml di soluzione
borica. Lasciar reagire a temperatura ambiente da 15 a 20 minuti
quindi distillare, come in precedenza, i nitrati ridotti ad azoto
ammoniacale, assorbendo in acido borico, e titolare allo stesso modo
dell'ammoniaca.
5.2.7. Eseguire contemporaneamente una prova in bianco.
6. Espressione dei risultati
6.1. Il contenuto in azoto minerale si esprime in mg/kg, con una
cifra decimale.
6.2. Il contenuto in azoto si ricava dalla relazione:
(B - Bl) (100 + A) 0,005 28
C = 1000 -----------------------------
50 per (P - A)
dove:
C e' l'azoto (N-NH3 o N-NO2 + N-NO3) nel terreno secco all'aria,
espresso in mg/kg;
A e' la massa di acqua, in grammi, determinata come indicato in
5.1.2;
B sono i ml di acido solforico consumati per la titolazione del
campione;
Bl sono i ml di acido solforico consumati per la titolazione della
prova in bianco;
P e' la massa del terreno umido sottoposto ad analisi, in grammi.