I N S T I T U U T VOOR BODEMVRUCHTBAARHEID

Transcriptie

1 I N S T I T U U T VOOR BODEMVRUCHTBAARHEID RAPPORT BEPALING VAN TOTAAL-MANGAAN IN GROND MET ATOOMABSORPTIESPECTROFOTOMETRIE with a summary: Determination of total manganese in soil by means of atomic absorption spectrophotometry door H.C. VIERVEIJZER 1973 Instituut voor Bodemvruchtbaarheid, Oosterweg 92, Haren (Gr.) Inst. Bodemvruchtbaarheid, Rapp TBBRAH

2 INHOUD INLEIDING 3 PROCEDURE 4 Destructie 4 Apparatuuren meting 4 RESULTATENENDISCUSSIE 6 Storingen 6 Reproduceerbaarheidvandebepaling 8 Recoveryproeven 8 Vergelijkingvanresultatenverkregenmetatoomabsorptiespectrofotometrie encolorimetrie 8 CONCLUSIE 10 SUMMARY: Determinationoftotalmanganeseinsoilby meansofatomicabsorptionspectrophotometry 11 LITERATUUR 12 AANHANGSEL:Bepalingvan mangaaningrondmetatoomabsorptiespectrofotometrie 13 Procedure 13 Mangaanstandaard (1973)

3 INLEIDING De toenemende vraag naar analysen van spoorelementen enerzijds endebewerkelijkheid van de tot nog toe gebruikte colorimetrische bepalingen anderzijds, was aanleiding om de mogelijkheid van snellere mangaanbepalingen in grond met behulp van atoomabsorptiespectrofotometrie na tegaan. Hierbij mag uiteraard niet worden ingeboet aanbetrouwbaarheid, en tevens moet de nieuwe methodewaarden van hetzelfde niveau geven alsde tot nu toe gebruikelijke bepaling. Een foutenbron van de colorimetrische bepaling iso.a. het feit dat bij destructie van de grond een hinderlijke gelekleur kan ontstaan, dieniet of moeilijk te verwijderen is. Deze gelekleur beïnvloedt het resultaat ongunstig. Een ander nadeel is,dat bij de analyse-uitvoering een zinkhydroxydesuspensie wordt gebruikt. Debewerking met dit reagens moet in een andere lokaliteit gebeuren dan diewaar de spooranalyse wordt uitgevoerd, ter voorkoming van zinkbesmetting. De colorimetrische bepaling komt in het kort hierop neer: Ca. 1 g grond wordt met eenmengsel van H-SO,,HNO en HC10, gedestrueerd tot een helder destruaat is verkregen. Daarna tot volume brengen en affiltreren. Een aliquot wordt geneutraliseerd met ammonia, en met zinksüspensie en een formaldoximereagens behandeld. De extinctie wordt daarna gemeten met een spectrofotometer bij een golflengte van 450 nm (Van Schouwenburg, 1966).

4 PROCEDURE Destructie Opbladzijde 13iseen vollediganalysevoorschriftgegevenvoorde bepaling van mangaaningrond metbehulp vandeatoomabsorptiespectrofotometer (a.a.s.). Ineenplatbodemkolf van250 mlwordt 1 ggrondgedestrueerdmet een mengseldatbestaatuit 8 volumedelengeconcentreerdhno,, 2 volumedelengeconcentreerdh_s0,en0,25volumedelen HC10, 70%. Het destruaat wordt met 10 mlgedemineraliseerd waterenige minutengekookt, gekoeldenovergespoeld ineen maatkolfvan 100 ml. Vervolgenswordt10 mllanthaannitraatoplossing toegevoegd (2 mglaper mlte meten oplossing).naaanvullentot volumeen mengen wordtdeinhoudgefiltreerdin eenerlenmeyervan 150 ml. Dezedestructiemethode wordtdooronsgeprefereerdbovende verassingsmethode, omdatbleekdat verassingaanleidingkangeventot verliezen (Oosting,1958). Apparatuur en meting Apparaat Brander Lamp Golflengte Gasmengsel Meetbereik Instellingen bediening Perkin-Elmertype306 driespleetbrander holie-kathode lamp30 ma 279,5 nm acetyleen-lucht 0,05-5 ppm Mn metbehulp vancurvecorrector volgensaanwijzingen vandefabrikant Hetgefiltreerdedestruaatwordtverstovenin de vlam vandea.a.s Hetgehalteaantotaalmangaanindegrondwordtberekenddoorde gemeten waardente vermenigvuldigenmeteenfactordiegevonden wordtuit de standaardreeks.

5 Voor de standaardreeks wordt MnS0,.4H 0 gebruikt. De standaardoplossingen bevatten 2 volumeprocenten zwavelzuur.

6 Reprodueeerbaarheid van de bepaling In een periode van ca. 6 maandenwerden van een 19-tal standaardmonsters de meetresultaten vergeleken en de relatieve standaardafwijking berekend. Dezebleek 1,32%tezijn. Reaoveryproeven Voôr dedestructie van grondmonsters werden bekendehoeveelheden van mangaansulfaat toegevoegd, waarna werd gemeten hoeveel vande toevoegingen werd teruggevonden. Tabel IIgeeft deresultaten weer. Het blijkt dat er geen verliezen optreden. TABEL II. Recovery van verschillende hoeveelheden mangaan-standaardoplossingen die aan een monster werden toegevoegd. yg Mn/100 bepaald ml yg Mn teruggevonden Teruggevonden, monster 171 idem 169 monster + 10 yg Mn idem '100 monster + 50 yg Mn idem monster yg Mn idem monster + 250yg Mn idem Vergelijking van resultaten verkregen met atoomabsorptiespectrofotometrie en aolorimetrie Het mangaangehalte van eenaantal grondmonsters werd bepaald volgens beide methoden. De gegevens in tabel III tonen aan dat, over een breed traject van Mn-gehalten, de a.a.s. metingen zeergoed overeenkomen met de colorimetrische.

7 TABEL III. Vergelijking van mangaangehaltenin grondmonsters Monsterno. 1971/ / / / / / / / / / /1269 Colorimetrisch ppm Mn 14,6 16, A cl S ppm Mn 14,1 17,

8 10 CONCLUSIE Debepalingvantotaal mangaaningrondkansnelen betrouwbaar wordenverrichtmet behulp vanatoomabsorptiespectrofotometrie. Van de normaalin debodem voorkomendeionengeeftalleen PO,storing, indien hetindete metenvloeistofaanwezigisinconcentratiesboven 7 ppm PO,.Dezestoringkan wordenopgehevendoortoevoegingvanlanthaannitraat.

9 11 SUMMARY Determination of total manganese in soil by means of atomio spectrophotometry absorption A reliable, rapid and accurate method isdescribed for the determination of manganese in soil.of all the ions normally encountered in soil only PO,gives interference when it ispresent in the final solution in concentrations exceeding 7ppm PO,. Addition of lanthanum ni~ träteeliminates this interference. Theresults obtained are ingood agreement with those found by the colorimetric method, but the latter method is more time-consuming. The procedure involves digestion of the soil sample with a mixture of concentrated H-SO,, HNO- and HC10,. These acids donot affect the measurement following digestion.

10 12 LITERATUUR Balraadjsing, B.D.,1972. Bepalingvantotaal-zinkingrondmetatoomabsorptiespectrofotometrie.Inst.Bodemvruchtbaarheid, Rapp Koch,O.G.undKoch-Dedic, G.A.,1964. HandbuchderSpurenanalyse. Springer, Berlin. Oosting, M., Enigebeschouwingenin verbandmetdebepaling van sporenelementeninorganischmateriaal. Meded. Anal. Inst. T.N.O Schouwenburg,J.Ch. van,1966. Theroutinedeterminationof manganese withformaldoxime. Neth.J. Agric.Sei. 14: Sprague,S.andSlavin, W.,1964. Thedeterminationofcopper, nickel, cobalt, manganeseandmagnesiuminironsandsteelsbyatomic absorptionspectrophotometry. At. AbsorptionNewslett. No. 23:8-13. Stupa,J.,Furlan,J.undGlazer,I.,1967. Bestimmungder SpurenelementeinPflanzenundBodenextraktendurchdie Atomabsorptions- Flammenphotometrie.Landwirtsch. Forsch. 20: Ure, A.M.andBerrow, M.L.,1970. AnalysisofEDTAextractsofsoils forcopper, zinc,and manganesebyatomicabsorption spectrophotometrywith a mechanicallyseparatedflame. Anal. Chim. Acta. 52:

11 13 AANHANGSEL Bepaling van mangaan in grond met atoomabaorptiespeotrofotometrie Procedure Weeg 1 gluchtdrogegrondafineenplatbodemkolf van250 ml. Voeg 10 mldestructiemengsel, bestaandeuit 8 volumedelengec.salpeterzuur, 2 volumedelengec.zwavelzuuren0,25volumedelen perchloorzuur 70%, toe. Verhitvoorzichtigopeenargandsebranderreeks totdeinhoudzichdonkerkleurt. Hiernadekolfvan de vlamnemenen aflatenkoelen. Voegenkeledruppelsgec.salpeterzuur toeen plaats dekolfweeropdevlam.herhaaldittothetdestruaatkleurloosof lichtgeel is. Voegnunogenkeledruppelssalpeterzuurtoe voorde zg. nadestructie,enlaatdekolfnogca.10 minutenopde vlamstaan. Vervolgensdekolfgeheelaflatenkoelenen10 mlgedemineraliseerd watertoevoegen, dandeinhoudenkele minutenlaten koken. Overspoelen in maatkolven van 100 mlen10 mllanthaanoplossing0,2% toevoegen, daarnaaanvullenen mengen.filtreerdeinhoudvande maatkolven in een erlenmeyervan 150 ml. Deextracten wordenrechtstreeksgemeten metde atoomabsorptiespectrofotometerofnaeventueel verdunnen. Mangaanstandaard Weeg 253,8 mg MnSO,.4H 2 0 p.a.af,hetgeenovereenkomtmet62,51 mgmn,enlosditopineen maatkolf metgedemineraliseerdwater. Vervolgensaanvullenen mengen. Dezeoplossingbevat250 Ug Mn/ml. 10 ml vande250 yg Mn/ml-oplossingwordtineen maatkolfvan250 mlgepipetteerd,dekolfwordtaangevuldengemengd.dezeoplossingbevat 10 yg Mn/ml.

12 14 Van de 10yg Mn/ml-oplossingwordt 0, 10, 20, 40en 50 ml in maatkolven van 100 ml gebracht, per kolfwordt 2 ml gee.h-so, toegevoegd; daarna aanvullen en mengen. De seriebestaat uit resp. 0, 1, 2, 4en 5 ppm Mn. Een verdunde standaardreekswordt elke dagvers bereid. De standaardoplossing van 250Vg Mn/ml is, mits op een koele en donkere plaats bewaard, enige maanden houdbaar.