OEOLOGISKA KOMMISSIONEN

Transkript

1 OEOLOGISKA KOMMISSIONEN 1 FINLAND BESTAMNING AV JARNETS OXIDATIONSORAD 1 HUMUSHALTIGA LOSNiNGAR ' EERO MAKINEN

2 BESTi1MNING AV JlRNETS OXIDATIONSGRAD I HUMUSHALTIGA LOSNINGAR HELSINGFORS 1914, KEJSERLIGA SENATENS TRYCKERI

3

4 ärnets oxidationsgrad eller m. a. o. förhållandet mellan ferro- och ferriföreningar i mineral och bergarter bestammes såsom känt sålunda, att analyssubstansen upplöses på ett eller annat sätt i koldioxidatmosfär och ferrojärnet titreras med kaliumpermanganat. 1 en annan portion bestämmer man den totala järnrnängden, hvarefter halten af ferrijärn erhålles genom subtraktion af ferrojiirnets mängd från totaljärnet. Användningen af kaliumpermanganat förutsätter naturligtvis, att inga andra oxiderbara föreningar än ferrosalter finnas närvarande. Af denna orsak kan varken ovannämnda eller någon annan på oxidation af ferroföreningarna baserad metod användas i jordartsanalyser, emedan jordarterna alltid innehålla större eller mindre mängder reducerande humusföreningar, och titreringen med kaliumpermanganat sålunda skuile giva opålitliga, i de flesta fall värdelösa resultat. Man har därför varit tvungen att vid jordartsanalyser lämna jiirnets oxidationsgrad obestämd, och järnhalten anges vanligen som ferrioxid. Detta motsvarar dock knappast det rätta sakförhållandet i naturen, ty jordarternas halt af reducerande organiska föreningar gör det a priori sannolikt, att åtminstone en del af järnet ingår i dem som ferroföreningar. En särskild bestiimning af järnets oxidationsgrad vore därför af stort intresse, isynnerhet om man tager i betraktande, att just järnföreningarna i väsentlig grad bestiimma jordmånens karaktär. En lösning af denna uppgift synes äfven vara möjlig på en annan väg, nämhgen om man i stället för en oxidationsmetod anvgnder en reduktionsmetod, d. v. s. icke bestämmer halten af ferro- utan af ferrijärnet. På detta sätt undvikes nämligen humusföreningarnas reducerande inverkan. Af sådana, sedan gammalt kända, direkt på ferrisalter användbara reduktionsmetoder, har j ag pröfvat endast den, sorn utföres med stannoklorid. Denna metod grundar sig däqå, att ferrikloriden reduceras af stannoklorid i het, saltsur lösning tili ferroklorid. 1 rena, koncentrerade lösningar kan slutpunkten märkas genom den gula färgens försvinnande eller noggrannare sålmda, att

5 stannoklorid användes i öfverskott, och detta htertitreras rned jod under användning af stärkelse som indikator. 1 jordartsanalyser kan endast den senare modifikationen komma i fr&ga, emedan extrakterna af jordarter äro mer eller mindre starkt gulfärgade af humater, och s&lunda endast jodstärkelsens intensiva färg kan blifva synlig i dem. För att pröfva användbarbeten af denna metod för humushaltiga jordartsextrakter d. v. s. för att utröna, huruvida humusföreningarna inverka p& stannokloriden eller om andra störande reaktioner uppsta, har jag utfört de följande försöken rned konstgjorda humuslösningar. Harvid anvgndes två olika extrakter af nästan oförmultnad sphagnumtorf: den ena extraherad rned kokhett vatten (ser. 1-11), den andra rned ammoniak (ser. 111-IV). Den förra innehöll 0.01 i %, den senare 0.6 % )>humus)). l) Denna senare lösning torde till sin koncentration väl motsvara de starkaste i naturen förekommande hurnuslösningarna, den var svartbrun och redan i ett 2 cm tjockt skikt ogenomskinlig. Det är ocksa att märka, att i jordartsanalyserna för det mesta användes sura Iösningsmedel, i hvilka humusföreningarna icke äro lösliga i lika hög grad som i alkaliska. Beskrifningen af försökens utförande och deras resultat följer här nedan: Ferrikloridlösningen: 1 cm3 innehöll 2.0 mgr Fe. Stannokloridlösningen: På grund af försök a och b motsvarade 1 cm3 SnCl, i medeltal mgr Fe. J o d 1 ö s n i n- g e n var omkring hälften så svag som stannokloridlösningen och deras relativa styrka bestämdes särskilt före och efter försökena s&väl i denna som i de följande serierna. H u m u s 1 ö s n i n g e n: H,Oextrakt. 3' ö r s ö k e n s u t f ö r a n d e: Sedan tili ferrikloridlösningen i ett dekanterglas tillsatts n&gra cm3 konc. saltsyra samt humuslösningen, och blandningen upphettats till kokning, mättes ur en byrett stannoklorid i öfverskott. Lösningen utspaddes hgrefter rned utkokt, kallt vatten till cm3 och öfverskottet af SnC1, htertitrerades rned jod efter tillsats af stärkelselösning. 1 den bruna humuslösningen var jodstärkelsens farg icke den vanliga, rent bl&a, utan brunxiolett, men i alla fall tydligt framträdande. 5;J 1) Bestamningen af ~humus* utfördes genom kokning rned kaliumperinangltnat enl. den Istscherekow'skn metoden. Jmfr. W. Istschewkow: Journal fiir experim. Landwirtsohaft Bd. V (1901), s. 67.

6 - 5 - Tab. 1. cma FeCl,. mgr Fe. oma humuslösning. SnCI,. Resn1tat:rngr Fe. a b I 1a I 10. i ' Serie II. Ferrikloridlösningen: 1 cm3 innehöll 10.0 mgr Fe. S t a n.n o k 1 o r i d 1 ö s n i n g e n: P& grund af försöken a, b, c och d motsvarade 1 cm mgr Fe. J o d 1 ö s n i n g e n: liksom tidigare. H u m u s 1 ö s n i n g: H,O-extrakt. Försöken utfördes pa samma siitt som i serie 1. om* EeCI, l mgr Fe. Tab. II. - cm' hiimuslösniug b d e o i Serie III. Ferrikloridlösningen: 1 cm3 innehöll 10.0 mgr Fe. Stannokloridlösningen: På grund af försöken a, b, och c motsvarade 1 cm3 3.5 mgr Fe. J o d 1 ö s n i n g e n: såsom tidigare. H u m u s 1 ö s n i n g e n: NH,-extrakt. Försöken utfördes pii samma siitt som i serie 1.

7 Tab cm8 BeCZ. mgr Fe. cms humaslösning. SnC,,. =eaultat:mgr Ee. & b c s i Ferrikloridlösningen: 1 cm8 innehöll 10.0 mgr Fe. Stannokloridlösningen: P& grmd af.försöken a och b motsvarade 1 cm rngr Fe. J o d 1 ö s n i n g e n: &som tidigare. H u m u s 1 ö s n i n g e n: Nl&-extrakt. Försöken utfördes p& samma s8tt som i aerie 1, utom i försoken 2-5, dtir före reduktionen med SnC1, ferroammoniumsulfat i fwt form tillsattes och koldioxid genomleddes (i en Erlenmeyerkoif), tills mldet hade blifvit upplöst. Tab. IV. cma Pe% mgr 3% cm* humua- 1Ssni.g. m r NH (fo,b&o% ad gnc1*- Tbsulta6: mgr Fe.. a b : s ,s a 49.9 Af dessa xesultat framgar, att humusföreningarne icke inverket störande p& titrationen af ferriklorid med stennoklorid. Felen a;ro i försöken med humushaltig lösning i genomanift icke större &n i dem med ren ferrikloridlösaing. Föisöken 2-5 i serie IV visa, att, ei%-

8 som man p& förhand kunnat vabnta, abfven ferrosalterna varit utan inverkan på titrationen, då deras oxidation förhindrats genom inledning af koldioxid. Afvikelserna äro störst i serien II, hvilket förklaras darigenom, att ferriklorid- resp. stannokloridlösningen var relativt stark (1 cms motsv mgr Fe), hvarför afläsningsfelen natur- Iigtvis blifvit i motsvarande grad större abn i de andra serierna. Starkare stannokloridlösning är dock att föredraga framför mycket svag, emedan i nagra försök med mycket utspiidd Iösning reduktionen icke syntes ske fullstabndigt och snabbt. Slutligen några anmärkningar om användnuigen af denna metod i jordartsanalyser. Lösningen skall innehalla jiirnet som klorid, den skall därjämte imehalla fri saltsyra och vara relativt koncentrerad. Detta torde dock icke i alltför hög grad begränsa metodens anvabndbarhet. & jordartsextraktet mycket utspiidt ooh lösningsmedlet ett annat abn saltsyra, så kan man t. ex. med en pipett 'uttaga därifrh en bestabmd del och koncentrera den, efter tillsats af saltsyra, i koldioxidatmosfabr. Om en gång ferro- och ferriföreningarna såval i jordarten som i ett extrakt af dema äro i jabmvikt, så borde jämviktsförhhllandet icke rubbas vid koncentrationen, blott ferrojabmet skyddas för oxidation, sasom ofvan angafs. Detta mhte naturligtvis iifven iakttagas redan vid extraktion af jordarten. Geologiska kommissionens Agrogeologiska laboratorium. Mars 1914.

9

10 GEOLOO.ISKA KOMMISSIONEN 1 FINLAND - GEOTEKNISKA MEDDELANDEN N:o 1. Bidrag till kiinnedomen om vha lerors tehnieka egenakaper. Av Benj. Frostgrus: Pris: Bdk. 0: 50. N:o 2. Bidrag tiil Pitkaranta malmf'rilts historik. 4v Otto Triistedt. Pris Mk. 0: 60. N:o 3. Sydvastra Finlande kalkstenar ooh kslgindutri. Av Benj. FroBterns Pris: Mk. 0: 60. N:o 4. 0m grnndvattnet i Finland, dees förekomt, mhgd ooh röreiser. Av J. J. Sederholm. Pris: Mk. 0: 50. N:o 5. Orijärvi mirlmflllt. Av Otto Wedt. Pris: Mk. 0: 50. N:o 6. Det hska lermaterialet som geologisk bildning ooh teknkk produkt. Av Benj. Frosterus. Pris: Mk. 1: -. N:o 7. Brynstenstillverkningen i Finland. Av Benj. %oatem. Pds: Mk. 0: 60. H:o 8. Om de temka egenakaperna hos Gnska grdter. Av J. J. Sederholm. Pria: Mk. 1: -. N:o 9. Lerteknieka studier : Vattenhalten i vha tegelleror. - Föreök att genom tillblmdningar höje smaltpnnkten hos finsk lere. Av Benj. Froeterns. Pris: Mk, 0: 75. N:o 10. JorWnernas iippkomt oah egenskapar. Av Benj. Frosterus. Pri- Mk. 1: -. N:o 11. Zur Wge nach der Einteilnng der Böden in Nordwest-Europm Morä Prh : Mk 0: 56. nengebieten. Von Benj. Frosterus (0 und K. Gtlinka (II). N:o la. Zur Frage naoh der Einteilung der Böden in Nordwest-Enropaa Mortlngebieten (III). Von Benj. Frostem. Pria: Mk. 0: 60. N:o 13. Zur Frage naah der Einteilung der Baden in Nordwest-Enropss Moraengebieten (IV). Von Benj. Frosterus. Pris: Mk. N:o 14. Znr Frage nach der Einteilung der Böden in Nordwest-Europas Moranengebieten (V). Von Benj. Frosterus. Pria Mk. 3: -. R Bentämning av jësnete oxidationsgrad i huwushaltiga lösningar av Eero Mäkinen. Pzis: Mk. & -: *-0