umwelt-online: Verordnung (EG) Nr. 2003/2003 über Düngemittel (14)
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Methode 9.11
Bestimmung von Zink in Extrakten von Düngemitteln durch Atomabsorptionsspektrometrie

1. Zweck

Das vorliegende Dokument beschreibt eine Methode zur Bestimmung von Zink in Düngemittelextrakten.

2. Anwendungsbereich

Die Methode gilt für die Analyse von Düngemittelproben, bei denen nach Anhang I E dieser Verordnung die Angabe des Gesamtzinkgehaltes und/oder des wasserlöslichen Zinkgehaltes vorgeschrieben ist und deren Extrakte nach Methode 9.1 und/oder 9.2 hergestellt worden sind.

3. Prinzip

Zink wird nach geeigneter Verdünnung und Behandlung des Düngemittelextrakts atomabsorptionsspektrometrisch bestimmt.

4. Reagenzien

4.1. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 6 mol/l

Siehe Methode 9.4 Punkt 4.1.

4.2. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 0,5 mol/l

Siehe Methode 9.4 Punkt 4.2.

4.3. Lanthansalzlösung mit 10 g La pro Liter

Siehe Methode 9.4 Punkt 4.3.

4.4. Zink-Eichlösungen

4.4.1. Zink-Stammlösung (1.000 µg/ml)

1 g Zink in Form von Pulver oder Folie auf ± 0,1 mg genau in einen 1.000-ml-Messkolben einwiegen. Mit 25 ml der 6 mol/l Salzsäure (4.1) auflösen. Mit Wasser zur Marke auffüllen. Mischen.

4.4.2. Zink-Arbeitslösung (100 µg/ml)

20 ml der Stammlösung (4.4.1) in einen 200-ml-Messkolben geben. Mit der 0,5-mol/l-Salzsäurelösung (4.2) auffüllen. Mischen.

5. Geräte

Atomabsorptionsspektrometer, siehe Methode 9.4 Punkt 5. Das Gerät muss eine für Zink charakteristische Strahlungsquelle (213,8 nm) haben. Es muss mit einer Einrichtung zur Untergrundkompensation ausgestattet sein.

6. Herstellung der Analyselösung

6.1. Lösung des Zinks

Siehe Methode 9.1 und/oder 9.2 und gegebenenfalls 9.3.

6.2. Herstellung der Probelösung

Siehe Methode 9,4 Punkt 6.2. Die Messlösung muss 10 % (v/v) einer Lanthansalzlösung (4.3) enthalten.

7. Durchführung

7.1. Herstellung einer Blindprobelösung

Siehe Methode 9.4 Punkt (7.1). Die Messlösung zur Bestimmung des Blindwertes muss 10 % (v/v) der Lanthansalzlösung enthalten, die auch zur Herstellung der Messlösung nach 6.2 verwendet wird.

7.2. Herstellung der Eichlösungen

Siehe Methode 9.4 Punkt 7.2.

Für den optimalen Bestimmungsbereich von 0 bis 5 µg/ml Zink in eine Reihe von 100-ml-Messkolben 0, 0,5, 1, 2, 3, 4 und 5 ml der Arbeitslösung (4.4.2) geben. Falls erforderlich die Salzsäurekonzentration soweit wie möglich derjenigen der zu messenden Probelösung (6.2) angleichen. In jeden Messkolben 10 ml der nach 6.2 verwendeten Lanthansalzlösung zugeben. Mit der 0,5-mol/l-Salzsäurelösung (4.2) auf 100 ml auffüllen. Mischen. Diese Lösungen enthalten 0, 0,5, 1, 2, 3, 4 bzw. 5 µg/ml Zink.

7.3. Messungen

Siehe Methode 9.4 Punkt 7.3. Das Atomabsorptionsspektrometer (5) auf die Wellenlänge von 213,8 nm einstellen.

8. Berechnung der Ergebnisse

Siehe Methode 9.4 Punkt 8.

Der prozentuale Gehalt an Zink im Düngemittel Zn % ergibt sich aus:

Zn % = [(x0- xb) ξ V ξ D] = (M ξ 104)

Bei Anwendung der Methode 9.3 gilt:

Zn % = [(xs - xb) ξ V ξ 2D] = (M ξ 104)

Hierbei sind:

Zn = Zinkgehalt des Düngemittels in %
xs = Zinkkonzentration in der Probelösung (6.2) in µg/ml
xb = Zinkkonzentration in der Blindprobelösung (7.1) in µg/ml
V = Volumen des nach Methode 9.1 oder 9.2 hergestellten Düngemittelextraktes in ml
D = Verdünnungsfaktor entsprechend der nach 6.2 vorgenommenen Verdünnungsschritte
M = Probemenge in g gemäß der Methode 9.1 bzw. 9.2

Berechnung des Verdünnungsfaktors D: Sind (a1), (a2), (a3)... (ai) und (a) die aliquoten Teile und (v1), (v2), (v3)...(vi) und (100) die korrespondierenden Volumina der entsprechenden Verdünnungsschritte in ml, dann gilt:

D = (v1/a1) ξ (v2/a2) ξ (v3/a3) ξ. ξ. ξ. ξ. ξ (vi/ai) ξ (100/a)

Methode 10
Spurennährstoffe mit einer Konzentration von mehr als 10%

Methode 10.1
Extraktion von Gesamtspurennährstoffen

1. Zweck

Dieses Dokument legt die Methode zur Extraktion folgender Spurennährstoffe fest: Gesamt-Bor, GesamtKobalt, Gesamt-Kupfer, Gesamt-Eisen, Gesamt-Mangan, Gesamt-Molybdän und Gesamt-Zink. Ziel ist es dabei, ein Minimum von Extraktionen durchzuführen, damit möglichst aus ein und demselben Extrakt die Bestimmung des Gesamtgehalts jedes einzelnen der Spurennährstoffe erfolgen kann.

2. Anwendungsbereich

Die Methode gilt für EG-Düngemittel, für die Anhang I E dieser Verordnung die Angabe des wasserlöslichen Gehaltes eines oder mehrerer der folgenden Spurennährstoffe vorschreibt: Bor, Kobalt, Kupfer, Eisen, Mangan, Molybdän und Zink. Sie ist auf die Bestimmung jedes Spurennährstoffs mit einem angegebenen Gehalt von mehr als 10 % anzuwenden.

3. Prinzip

Lösen einer Probe in verdünnter, kochender Salzsäure.

Anmerkung

Die Extraktion erfolgt empirisch und kann je nach Erzeugnis und den übrigen Bestandteilen eines Düngemittels mehr oder weniger vollständig sein. Besonders bei bestimmten Manganoxiden kann die extrahierte Menge an Mangan deutlich niedriger sein als die in dem Produkt enthaltene Gesamtmenge. Es obliegt dem Düngemittelhersteller, dafür zu sorgen, dass der angegebene Gehalt tatsächlich der Menge entspricht, die unter den gegebenen methodischen Bedingungen in Lösung gebracht werden kann.

4. Reagenzien

4.1. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 6 mol/l

1 Volumenteil Salzsäure (HCl, d20 = 1,18 g/ml) mit 1 Volumenteil Wasser mischen.

4.2. Konzentrierte Ammoniaklösung (NH4OH, d20 = 0,9 g/ml)

5. Geräte

5.1. Elektrische Heizplatte mit regulierbarer Temperatureinstellung

5.2. pH-Meter

Anmerkung

Keine Geräte aus Borosilikatglas verwenden, wenn in einem Extrakt die Bestimmung von Bor vorgesehen ist. Da die Extraktion durch Kochen erfolgt, sind Geräte aus Teflon oder Quarz geeignet. Bei Verwendung borhaltiger Detergenzien zum Reinigen der Laborgeräte müssen diese sehr sorgfältig nachgespült werden.

6. Probevorbereitung

Siehe Methode 1.

7. Durchführung

7.1. Probemenge

Je nach angegebenem Nährstoffgehalt des Produkts 1 oder 2 g Düngemittel abwiegen. Zur Herstellung einer Endlösung, welche nach entsprechender Verdünnung in den Messbereich der jeweiligen Methode fällt, ist folgende Tabelle anzuwenden. Die Proben sind auf 1 mg genau abzuwiegen.

Angegebener Gehalt des Spurennährstoffes im Düngemittel (%) > 10 < 25 ≥ 25
Probemenge (g) 2 1
Masse des Spurennährstoffs in der Probemenge (mg) > 200 < 500 ≥ 250
Volumen des Extraktes V (ml) 500 500
Konzentration des Spurennährstoffes im Extrakt (mg/l) > 400 < 1.000 ≥ 500

Die Proben in ein 250-ml-Becherglas einwiegen.

7.2. Probelösung

Die eingewogene Probe zuerst mit Wasser leicht anfeuchten. Vorsichtig zunächst in kleinen Teilmengen 10 ml der verdünnten Salzsäure (4.1) je Gramm der eingesetzten Düngemittelprobe und anschließend 50 ml Wasser zufügen. Becherglas mit einem Uhrglas abdecken. Mischen. Auf der Heizplatte zum Kochen bringen und 30 Minuten kochen lassen. Abkühlen lassen, dabei von Zeit zu Zeit umrühren. Die Lösung quantitativ in einen 500-ml-Messkolben umfüllen. Mit Wasser bis zur Marke auffüllen. Mischen. Die Lösung durch ein trockenes Filter in ein trockenes Gefäß filtrieren. Die ersten Anteile des Filtrats verwerfen. Das Filtrat muss vollkommen klar sein.

Es wird empfohlen, die Bestimmungen in aliquoten Teilen des klaren Filtrates unverzüglich durchzuführen. Ist dies nicht möglich, sind die Auffanggefäße zu verschließen.

Anmerkung

Extrakte, in welchen der Borgehalt zu bestimmen ist, müssen durch Zugabe von konzentrierter Ammoniaklösung (4.2) auf einen pH-Wert zwischen 4 und 6 eingestellt werden.

8. Bestimmungen

Die Bestimmung jedes Spurennährstoffes ist anhand eines aliquoten Teiles durchzuführen, so wie es in jeder Methode spezifisch angezeigt ist.

Für die Bestimmung von Nährstoffen in Chelat- oder Komplexformen können die Methoden 10.5, 10.6, 10.7, 10.9 und 10.10 nicht angewandt werden. In diesen Fällen muss vor der Bestimmung die Methode 10.3 angewandt werden.

Im Fall einer Bestimmung durch Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) (Methoden 10.8 und 10.11) ist eine solche Behandlung in der Regel nicht erforderlich.

Methode 10.2
Extraktion von wasserlöslichen Spurennährstoffen

1. Zweck

Das vorliegende Dokument legt die Methode zur Extraktion folgender in Wasser löslicher Spurennährstoffe fest: Bor, Kobalt, Kupfer, Eisen, Mangan, Molybdän und Zink. Ziel ist es dabei, ein Minimum von Extraktionen durchzuführen, damit möglichst aus ein und demselben Extrakt die Bestimmung des Gehalts jedes einzelnen der Spurennährstoffe erfolgen kann.

2. Anwendungsbereich

Die Methode gilt für EG-Düngemittel, für die Anhang I E dieser Verordnung die Angabe des wasserlöslichen Gehaltes eines oder mehrerer der folgenden Spurennährstoffe vorschreibt: Bor, Kobalt, Kupfer, Eisen, Mangan, Molybdän und Zink. Sie ist auf die Bestimmung jedes Spurennährstoffs mit einem angegebenen Gehalt von mehr als 10 % anzuwenden.

3. Prinzip

Lösen der Spurennährstoffe durch Behandeln einer Düngemittelprobe mit Wasser bei 20 °C (± 2 °C). Anmerkung

Die Extraktion erfolgt empirisch und kann mehr oder weniger vollständig sein.

4. Reagenzien

4.1. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 6 mol/l

1 Volumenteil Salzsäure (HCl, d20 = 1,18 g/ml) mit 1 Volumenteil Wasser mischen.

5. Geräte

5.1. Mechanischer Rotationsschüttelapparat mit 35 bis 40 Umdrehungen pro Minute

Anmerkung

Keine Geräte aus Borosilikatglas verwenden, wenn in dem Extrakt die Bestimmung von Bor vorgesehen ist. In diesem Fall sind Geräte aus Teflon oder Quarz geeignet. Bei Verwendung borhaltiger Detergenzien zum Reinigen der Laborgeräte müssen diese sehr sorgfältig nachgespült werden.

6. Probevorbereitung

Siehe Methode 1.

7. Durchführung

7.1. Probemenge

Je nach angegebenem Nährstoffgehalt des Produkts 1 oder 2 g Düngemittel abwiegen. Zur Herstellung einer Endlösung, welche nach entsprechender Verdünnung in den Messbereich der jeweiligen Methode fällt, ist folgende Tabelle anzuwenden. Die Proben sind auf 1 mg genau abzuwiegen.

Angegebener Gehalt des Spurennährstoffes im Düngemittel (%) > 10 < 25 ≥25
Probemenge (g) 2 1
Masse des Spurennährstoffs in der Probemenge (mg) > 200 < 500 ≥ 250
Volumen des Extraktes V (ml) 500 500
Konzentration des Spurennährstoffes im Extrakt (mg/l) > 400 < 1.000 ≥ 500

Die Proben in ein 500-ml-Messkolben einwiegen.

7.2. Probelösung

Etwa 400 ml Wasser hinzufügen.

Den Kolben gut verschließen. Durch kräftiges Umschütteln per Hand die Probe gut dispergieren. Den Kolben in den Schüttelapparat einspannen und 30 Minuten rotieren lassen.

Mit Wasser bis zur Marke auffüllen. Mischen.

7.3. Herstellung der Probelösung

Unverzüglich durch ein trockenes Filter in ein sauberes, trockenes Gefäß abfiltrieren. Das Gefäß verschließen. Die Bestimmung(en) unmittelbar nach der Filtration durchführen.

Anmerkung

Wird das Filtrat mit der Zeit trübe, die Extraktion in einem Messkolben mit einem Volumen Ve gemäß 7.1 und 7.2 wiederholen. Abfiltrieren in einem Messkolben mit einem Volumen W, der vorher getrocknet wurde und in den dann 5 ml verdünnter Salzsäure (4.1) vorgelegt worden sind. Genau in dem Augenblick, in welchem die Marke des Messkolbens erreicht wird, die Filtration abbrechen. Mischen.

Unter diesen Bedingungen gilt für den Wert von V bei Berechnung der Ergebnisse

V = Ve ξ W/(W - 5)

Bei der Berechnung der Ergebnisse sind von diesem Wert V die Verdünnungen abhängig.

8. Bestimmungen

Die Bestimmung jedes Spurennährstoffes wird anhand eines aliquoten Teiles durchgeführt, so wie es in jeder Methode spezifisch angezeigt ist.

Für die Bestimmung von Nährstoffen in Chelat- oder Komplexformen können die Methoden 10.5, 10.6, 10.7, 10.9 und 10.10 nicht angewandt werden. In diesen Fällen muss vor der Bestimmung die Methode 10.3 angewandt werden.

Im Fall einer Bestimmung durch Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) (Methoden 10.8 und 10.11) ist eine solche Behandlung in der Regel nicht erforderlich.

Methode 10.3
Beseitigung organischer Verbindungen aus Düngemittelextrakten

1. Zweck

Das vorliegende Dokument legt eine Methode zur Entfernung von organischen Verbindungen aus Düngemittelextrakten fest.

2. Anwendungsbereich

Die Methode gilt für die Analyse von Düngemittelproben, welche nach Methode 10.1 bzw. 10.2 extrahiert werden und für die nach Anhang I E dieser Verordnung die Angabe von Gesamt- oder wasserlöslichen Gehalten an einem oder mehreren Spurennährstoffen vorgeschrieben ist.

Anmerkung

Durch geringe Mengen organischer Substanz werden atomabsorptionsspektrometrische Bestimmungsverfahren in der Regel nicht beeinflusst.

3. Prinzip

Im aliquoten Teil eines Extrakts vorhandene organische Verbindungen werden mittels Wasserstoffperoxid oxidiert.

4. Reagenzien

4.1. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 0,5 mol/l

1 Volumenteil Salzsäure (HCl, d20 = 1,18 g/ml) mit 20 Volumenteilen Wasser mischen.

4.2. Wasserstoffperoxidlösung (30 % H2O2, d20 = 1,11 g/ml), frei von Spurennährstoffen

5. Geräte

Elektrische Heizplatte mit regulierbarer Temperatureinstellung

6. Durchführung

25 ml der nach Methode 10.1 oder 10.2 hergestellten Extraktionslösung entnehmen und in ein 100-ml Becherglas geben. Im Fall von Methode 10.2 5 ml der verdünnten Salzsäure (4.1) zufügen. Daraufhin 5 ml der Wasserstoffperoxidlösung (4.2) zugeben. Mit einem Uhrglas abdecken. Bei Raumtemperatur etwa 1 Stunde oxidieren lassen, dann allmählich erhitzen und 30 Minuten kochen. Falls erforderlich, nach dem Abkühlen der Lösung weitere 5 ml der Wasserstoffperoxidlösung beigeben. Überschüssiges Wasserstoffperoxid durch Kochen entfernen. Abkühlen lassen. Quantitativ in einen 50-ml-Messkolben überführen. Mit Wasser zur Marke auffüllen. Gegebenenfalls filtrieren.

Diesem Verdünnungsschritt ist bei Entnahme aliquoter Teile sowie bei der Berechnung der Nährstoffgehalte des Düngemittels Rechnung zu tragen.

Methode 10.4
Bestimmung von Spurennährstoffen in Extrakten von Düngemitteln durch Atomabsorptionsspektrometrie
(Allgemeines Verfahren)

1. Zweck

Dieses Dokument legt eine allgemeine Methode zur Bestimmung von Eisen und Zink in Düngemittelextrakten durch Atomabsorptionsspektrometrie fest.

2. Anwendungsbereich

Die Methode gilt für die Analyse von Düngemittelproben, die nach der Methode 10.1 oder 10.2 extrahiert werden und für die nach Anhang I E dieser Verordnung die Angabe von Gesamtgehalten und/oder wasserlöslichen Gehalten an Eisen, Zink oder beiden Spurennährstoffen vorgeschrieben ist.

Eine genaue Beschreibung verfahrenstechnischer Anpassungen für die verschiedenen Spurennährstoffe erfolgt bei den entsprechenden Analysemethoden.

Anmerkung

Durch die Anwesenheit geringer Mengen organischer Substanz werden in der Regel atomabsorptionsspektrometrische Bestimmungsverfahren nicht beeinflusst.

3. Prinzip

Nach einer eventuellen Behandlung zur Verminderung oder Beseitigung störender Stoffe wird der Düngemittelextrakt so verdünnt, dass die Konzentration des zu bestimmenden Spurennährstoffs bei der entsprechenden Wellenlänge im optimalen Messbereich des Spektrometers liegt.

4. Reagenzien

4.1. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 6 mol/l

1 Volumenteil Salzsäure (HCl, d20 = 1,18 g/ml) mit 1 Volumenteil Wasser mischen.

4.2. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 0,5 mol/l

1 Volumenteil Salzsäure (HCl, d20 = 1,18 g/ml) mit 20 Volumenteilen Wasser mischen.

4.3. Lanthansalzlösung mit 10 g La pro Liter

Dieses Reagenz wird verwendet zur Bestimmung von Eisen und Zink. Es kann folgendermaßen hergestellt werden:

  1. durch Lösen von Lanthanoxid in Salzsäure (4.1). In einem 1.000-ml-Messkolben 11,73 g Lanthanoxid (La2O3) in 150 ml Wasser suspendieren. Anschließend 120 ml der 6 mol/l Salzsäure (4.1) zufügen. Nach dem Auflösen mit Wasser zur Marke auffüllen. Mischen. Diese Lösung ist eine etwa 0,5-mol/l-Salzsäure; oder
  2. aus Lanthanchlorid, -nitrat oder -sulfat. In einem 1.000-ml-Messkolben 26,7 g Lanthan(III)chlorid-Heptahydrat (LaCl3 7 H2O) oder 31,2 g Lanthan(III)nitrat-Hexahydrat [La(NO3)3 6 H2O] oder 26,2 g Lanthan(III)sulfat-Nonahydrat [La2(SO4)3 9 H2O] in 150 ml Wasser auflösen. Anschließend 85 ml der 6 mol/l Salzsäure (4.1) zufügen. Mit Wasser zur Marke auffüllen. Mischen. Diese Lösung ist eine etwa 0,5-mol/ l-Salzsäure;

4.4. Eichlösungen

Zu ihrer Herstellung siehe unter der jeweiligen Methode für die Bestimmung des entsprechenden Spurennährstoffes.

5. Geräte

Atomabsorptionsspektrometer, ausgestattet mit einer für den jeweils zu bestimmenden Spurennährstoff charakteristischen Strahlungsquelle.

Die Bedienungsperson muss die Gebrauchsanweisungen des Herstellers befolgen. Sie muss im Umgang mit dem Gerät vertraut sein. Durch das Gerät muss, sofern erforderlich, eine Untergrundkompensation möglich sein (z.B. Zn). Ist bei einer Methode nichts anderes angegeben, werden als Gas Luft und Acetylen verwendet.

6. Herstellung der Analyselösung

6.1. Herstellung der Lösungen zur Bestimmung der Spurenelemente

Siehe Methode 10.1 und/oder 10.2 und gegebenenfalls 10.3.

6.2. Herstellung der Probelösung

Einen aliquoten Teil des nach Methode 10.1, 10.2 oder 10.3 gewonnenen Extraktes mit Wasser und/oder Salzsäure (4.1 oder 4.2) so verdünnen, dass in der endgültigen Messlösung des zu bestimmenden Spurennährstoffes eine Konzentration erreicht wird, die dem Bereich der Eichlösungen (7.2) entspricht. Dabei soll dann auch die Konzentration an Salzsäure wenigstens 0,5 mol/l sein und 2,5 mol/l nicht überschreiten. Um dies zu erreichen können ein oder mehrere Verdünnungsschritte erforderlich sein.

Für die endgültige Lösung einen aliquoten Teil des verdünnten Extrakts mit einem Volumen "a" (ml) in einen 100-ml-Messbecher geben. 10 ml Lanthansalzlösung (4.3) hinzufügen. Mit der 0,5-mol/l-Salzsäurelösung (4.2) auffüllen. Mischen. Der Verdünnungsfaktor sei D.

7. Durchführung

7.1. Herstellung einer Blindprobelösung

Beginnend beim Extraktionsverfahren eine Messlösung herstellen, wobei lediglich die Düngemittelprobe weggelassen wird.

7.2. Herstellung der Eichlösungen

Ausgehend von einer Arbeitslösung, die nach der für jeden Spurennährstoff beschriebenen Methode hergestellt wird, in 100-ml-Messkolben eine Reihe von mindestens 5 Eichlösungen mit steigender Konzentration herstellen, die dem optimalen Messbereich des Spektrometers entsprechen. Gegebenenfalls die Salzsäurekonzentration soweit wie möglich derjenigen der verdünnten Probelösung (6.2) angleichen. 10 ml der Lanthansalzlösung (4.3) zufügen, die unter Nummer 6.2 verwendet wird. Mit der 0,5-mol/l-Salzsäurelösung (4.2) auffüllen. Mischen.

7.3. Messungen

Das Spektrometer (5) auf die Wellenlänge einstellen, die jeweils in der für den entsprechenden Spurennährstoff beschriebenen Methode angegeben ist.

Nacheinander in dreifacher Wiederholung die atomare Absorption der Eichlösungen (7.2), der Probelösung (6.2) und der Blindprobelösung (7.1) messen und die jeweiligen Ergebnisse notieren. Zwischen jedem Messvorgang ist das Messgerät mit destilliertem Wasser gründlich durchzuspülen.

Die Eichkurve erstellen, indem auf der Ordinate der Mittelwert der Ergebnisse für die Eichlösungen (7.2) und auf der Abszisse die entsprechende Konzentration des betreffenden Spurennährstoffes in µg/ml aufgetragen wird.

Aus der Eichkurve die Konzentration in µg/ml des jeweiligen Spurennährstoffes xs in der Probelösung (6.2) sowie xb in der Blindprobelösung (7.1) entnehmen.

8. Berechnung der Ergebnisse

Der prozentuale Gehalt E des Spurennährstoffs im Düngemittel ergibt sich aus:

E (%) = [(xs - xb) ξ V ξ D]=(M ξ 104)

Bei Anwendung der Methode 10.3 gilt:

E (%) = [(xs -xb) ξ V ξ 2D]=(M ξ 104)

Hierbei sind:

E = Menge des Spurennährstoffes im Düngemittel in %
xs = Konzentration des Spurennährstoffes in der Probelösung (6.2) in µg/ml
xb = Konzentration des Spurennährstoffes in der Blindprobelösung (7.1) in µg/ml
V = Volumen des nach der Methode 10.1 bzw. 10.2 hergestellten Düngemittelextrakts in ml
D = Verdünnungsfaktor entsprechend der nach 6.2 vorgenommenen Verdünnungsschritte
M = Probemenge für die Extraktion nach 10.1 oder 10.2 in g

Berechnung des Verdünnungsfaktors D:

Sind (a1), (a2), (a3), . . ., (ai) und (a) die aliquoten Teile und (v1), (v2), (v3),..., (vi) und (100) die korrespondierenden Volumina der entsprechenden Verdünnungsschritte in ml, dann gilt:

D = (v1/a1) ξ (v2/a2) ξ (v3/a3) ξ. ξ. ξ. ξ (vi/ai) ξ (100/a)

Methode 10.5
Bestimmung von Bor in Düngemittelextrakten durch acidimetrische Titration

1. Zweck

Dieses Dokument legt eine Methode zur Bestimmung von Bor in Düngemittelextrakten fest.

2. Anwendungsbereich

Die Methode gilt für die Analyse von Düngemittelproben, welche nach Methode 10.1 bzw. 10.2 hergestellt worden sind und für die nach Anhang I E dieser Verordnung die Angabe des Gesamtborgehalts und/oder des wasserlöslichen Borgehalts vorgeschrieben ist.

3. Prinzip

Das Borat-Ion bildet zusammen mit Mannit einen Mannit-Bor-Komplex nach der folgenden Reaktion:

C6H8 (OH)6 + H3BO3 C6H15O8B + H2O

Dieser Komplex wird mit einer Natriumhydroxidlösung auf den pH-Wert 6,3 titriert.

4. Reagenzien

4.1. Methylrot-Indikatorlösung

In einem 100-ml-Messkolben 0,1 g Methylrot (C15H15N3O2) in 50 ml Ethanol (95 %) lösen und mit Wasser auf 100 ml auffüllen. Mischen.

4.2. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 0,5 mol/l

1 Volumenteil Salzsäure (HCl, d20 = 1,18 g/ml) mit 20 Volumenteilen Wasser mischen.

4.3. Natriumhydroxidlösung: ungefähr 0,5 mol/l

Die Lösung muss frei von Kohlendioxid sein. In einem 1-l-Messkolben 20 g Natriumhydroxid (NaOH) in Pastillenform in etwa 800 ml abgekochten Wassers lösen. Nach Abkühlen der Lösung mit abgekochtem Wasser auf 1.000 ml auffüllen und mischen.

4.4. Natriumhydroxidlösung: ungefähr 0,025 mol/l

Die Lösung muss frei von Kohlendioxid sein. Die 0,5-mol/l-Natriumhydroxidlösung (4.3) 20fach mit abgekochtem Wasser verdünnen und mischen. Der Bor-Äquivalenzwert dieser Lösung wird später ermittelt (siehe 9).

4.5. Bor-Eichlösung (100 µg/ml)

In einem 1.000-ml-Messkolben 0,5719 g Borsäure (H3BO3), auf 0,1 mg genau abgewogen, in Wasser lösen. Mit Wasser bis zur Marke auffüllen. Mischen. In einen Kunststoffkolben umgießen und im Kühlschrank aufbewahren.

4.6. D-Mannit (C6H14O6) in Pulverform

4.7. Natriumchlorid (NaCl)

5. Geräte

5.1. pH-Meter mit Glaselektrode

5.2. Magnetrührer

5.3. 400-ml-Becherglas mit Teflon-Rührstäbchen

6. Herstellung der Analyselösung

6.1. Lösen des Bors

Siehe Methode 10.1, 10.2 und gegebenenfalls 10.3.

7. Durchführung

7.1. Titration der Probe

In ein 400-ml-Becherglas (5.3) einen aliquoten Teil (a) der Extraktionslösung (6.1) mit einem Borgehalt von 2 bis 4 mg geben. 150 ml Wasser zugeben.

Einige Tropfen Indikatorlösung (4.1) zugeben.

Bei der Extraktion nach Methode 10.2 die Lösung in einen sauren Zustand überführen, zuerst einige Tropfen und danach 0,5 ml der 0,5-mol/l-Salzsäure (4.2) zugeben, bis sich ein Farbumschlag einstellt. Danach weitere 0,5 ml der 0,5-mol/l-Salzsäure (4.2) zugeben.

Nach Zugabe von 3 g Natriumchlorid (4.7) zum Kochen bringen, um das Kohlendioxid auszutreiben. Abkühlen lassen. Becherglas auf den Magnetrührer (5.2) stellen und die vorher geeichte Elektrode des pH-Meters (5.1) darin eintauchen.

Lösung durch Zugabe der 0,5-mol/l-Natriumhydroxidlösung (4.3) und abschließend der 0,025-mol/l-Lösung (4.4) genau auf den pH-Wert 6,3 einstellen.

20 g D-Mannit (4.6) zugeben, dessen vollständige Auflösung abwarten und mit der 0,025-mol/l-Natriumhydroxidlösung (4.4) auf den pH-Wert 6,3 titrieren (mindestens 1 Minute stabil). Dies entspricht dem Volumen X1.

8. Blindprobenlösung

Unter den gleichen Bedingungen eine Blindprobelösung herstellen und lösen, wobei lediglich die Düngemittelprobe weggelassen wird. Dies entspricht dem Volumen X0.

9. Bor(B)-Äquivalenzwert der Standard-Natriumhydroxidlösung (4.4)

Mit einer Pipette 20 ml (dies entspricht 2,0 mg B) Eichlösung (4.5) entnehmen und in ein 400-ml-Becherglas geben. Einige Tropfen Methylrot (4.1) zugeben. 3 g Natriumchlorid (4.7) und Salzsäure (4.2) zugeben, bis die Indikatorlösung (4.1) umschlägt.

Volumen mit Wasser auf etwa 150 ml auffüllen und vorsichtig zum Kochen bringen, um das Kohlendioxid auszutreiben. Abkühlen lassen. Becherglas auf den Magnetrührer (5.2) stellen und die vorher geeichte Elektrode des pH-Meters (5.1) darin eintauchen. Lösung durch Zugabe der 0,5-mol/l-Natriumhydroxidlösung (4.3) und abschließend der 0,025-mol/l-Lösung (4.4) genau auf den pH-Wert 6,3 einstellen.

20 g D-Mannit (4.6) zugeben, dessen vollständige Auflösung abwarten und mit der 0,025-mol/l-Natriumhydroxidlösung (4.4) auf den pH-Wert 6,3 titrieren (mindestens 1 Minute stabil). Dies entspricht dem Volumen V1.

Auf die gleiche Weise eine Blindprobe herstellen, dabei die Eichlösung durch 20 ml Wasser ersetzen. Dies entspricht dem Volumen V0.

Der Bor-Äquivalenzwert (F) der Standard-NaOH-Lösung (4.4) in mg/ml ergibt sich wie folgt:

F (in mg=ml) = 2/(V1 - V0)

1 ml der Natriumhydroxidlösung mit genau 0,025 mol/l entspricht somit 0,27025 mg Bor.

10. Berechnung des Ergebnisses

Der prozentuale Gehalt an Bor im Düngemittel B % ergibt sich aus:

(X1 - X0) ξ F ξ V
B(%) =
    10 ξ a ξ M

Hierbei sind:

B (%) = Bor(B)-Gehalt des Düngemittels in Prozent
X1 = der Probe hinzugefügtes Volumen der 0,025 mol/l Standard-Natriumhydroxidlösung (4.4) in ml
X0 = der Blindprobe hinzugefügtes Volumen der 0,025 mol/l Standard-Natriumhydroxidlösung (4.4) in ml
F = Bor(B)-Äquivalenzwert der 0,025-mol/l-Natriumhydroxidlösung (4.4) in mg/ml
V = Volumen des nach der Methode 10.1 bzw. 10.2 hergestellten Extrakts in ml
a = Volumen der Aliquote (7.1) aus dem Extrakt (6.1) in ml
M = Probemenge in g gemäß der Methode 10.1 oder 10.2.

Methode 10.6
Bestimmung von Kobalt in Extrakten von Düngemitteln durch Gewichtsanalyse mit 1-Nitroso-2-naphthol

1. Zweck

Dieses Dokument legt eine Methode zur Bestimmung von Kobalt in Düngemittelextrakten fest.

2. Anwendungsbereich

Diese Methode gilt für Extrakte von Düngemittelproben, die nach der Methode 10.1 oder 10.2 hergestellt worden sind und für die nach Anhang I E dieser Verordnung die Angabe des Kobaltgehalts vorgeschrieben ist.

3. Prinzip

Kobalt III bildet zusammen mit 1-Nitroso-2-naphthol einen roten Niederschlag: Co (C10H6ONO)3, 2 H2O. Nachdem das im Extrakt vorliegende Kobalt in Kobalt III überführt worden ist, fällt es in einer sauren Umgebung in einer 1-Nitroso-2-naphthol-Lösung aus. Nach dem Filtrieren wird der Niederschlag gewaschen, bis zur Massekonstanz getrocknet und als Co (C10H6ONO)3, 2 H2O gewogen.

4. Reagenzien

4.1. 30 %ige Wasserstoffperoxidlösung (H2O2, d20 = 1,11 g/ml)

4.2. Natriumhydroxidlösung: ungefähr 2 mol/l

8 g Natriumhydroxid in Pastillenform in 100 ml Wasser lösen.

4.3. Verdünnte Salzsäure, ungefähr 6 mol/l

1 Volumenteil Salzsäure (HCl, d20 = 1,18 g/ml) mit 1 Volumenteil Wasser mischen.

4.4. Essigsäure (99,7 % CH3CO2H) (d20 = 1,05 g/ml)

4.5. Essigsäure, 1:2 verdünnt, ungefähr 6 mol/l

1 Volumenteil Essigsäure (4.4) mit 2 Volumenteilen Wasser mischen.

4.6. In Essigsäure gelöstes 1-Nitroso-2-naphthol: 4 g 1-Nitroso-2-naphthol in 100 ml wasserfreier Essigsäure (4.4) lösen. 100 ml lauwarmes Wasser zugeben. Mischen. Sofort filtrieren. Die so erhaltene Lösung ist umgehend zu benutzen.

5. Geräte

5.1. Filtertiegel P16/ISO 4793, Porosität 4, Fassungsvermögen 30 oder 50 ml

5.2. Trockenschrank, 130 (± 2 °C)

6. Herstellung der Analyselösung

6.1. Extraktion des Kobalts

Siehe Methode 10.1 oder 10.2.

6.2. Herstellung der zu analysierenden Lösung

Einen aliquoten Teil des Extrakts mit einem Kobaltgehalt von höchstens 20 mg in ein 400-ml-Becherglas füllen. Wenn der Extrakt gemäß Methode 10.2 hergestellt wurde, mit 5 Tropfen Salzsäure (4.3) ansäuern.

Etwa 10 ml Wasserstoffperoxid (4.1) hinzufügen. Das Oxidationsmittel ohne Erwärmung 15 Minuten wirken lassen, mit Wasser auf etwa 100 ml auffüllen und mit einem Uhrglas abdecken. Danach bis zum Kochen

erhitzen und etwa 10 Minuten kochen lassen. Abkühlen lassen. Durch tropfenweises Zufügen der Natriumhydroxidlösung (4,2) wieder alkalisieren, bis die Ausfällung des schwarzen Kobalthydroxids beginnt.

7. Durchführung

10 ml wasserfreie Essigsäure (4.4) zugeben und mit Wasser bis zu einem Volumen von etwa 200 ml auffüllen. Bis zum Kochen erwärmen und unter ständigem Rühren mit einer Bürette tropfenweise 20 ml der 1-Nitroso-2-naphthol-Lösung (4.6) zugeben. Anschließend stark schütteln, um die Koagulation des Niederschlags zu erreichen.

Über einem vorher tarierten Filtertiegel (5.1) filtrieren, wobei ein Zusetzen des Tiegels zu vermeiden ist. Dazu ist darauf zu achten, dass sich während der gesamten Filtration Flüssigkeit über dem Niederschlag befindet.

Mit der verdünnten Essigsäure (4.5) den Niederschlag aus dem Becherglas auswaschen, anschließend den Niederschlag auf dem Filter mit der verdünnten Essigsäure (4.5) und danach dreimal mit warmem Wasser waschen.

In einem Trockenschrank (5.2) bei 130 (± 2 °C) bis zur Massekonstanz trocknen.

8. Berechnung des Ergebnisses

1 mg des Niederschlags Co (C10H6ONO)3 2 H2O entspricht 0,096381 mg Co. Der prozentuale Gehalt an Kobalt im Düngemittel Co % ergibt sich aus:

      V ξ D
Co (%) = X ξ 0,0096381 x
      a ξ M

Hierbei sind:

X = Masse des Niederschlags in mg
V = Volumen der Extraktionslösung in ml gemäß der Methode 10.1 bzw. 10.2
a = Volumen der Aliquote aus der letzten Verdünnung in ml
d = Verdünnungsfaktor dieser Aliquoten
M = Probemenge in g
weiter .

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(Stand: 31.05.2021)

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