DIN ISO 14256-2-2006 Soil quality - Determination of nitrate nitrite and ammonium in field-moist soils by extraction with potassium chloride solution - Part 2 Automated method with.pdf

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1、Juli 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 13.080.10!,k$H“9720137www.din.deDDIN ISO 14256-2Bo

2、denbeschaffenheit Bestimmung von Nitrat, Nitrit und Ammonium in feldfrischen Bdennach Extraktion mit Kaliumchloridlsung Teil 2: Automatisiertes Verfahren mittels segmentierterDurchflussanalytik (ISO 14256-2:2005)Soil quality Determination of nitrate, nitrite and ammonium in field-moist soils by extr

3、action withpotassium chloride solution Part 2: Automated method with segmented flow analysis (ISO 14256-2:2005)Qualit du sol Dosage des nitrates, des nitrites et de lammonium dans des sols bruts par extractionavec une solution de chlorure de potassium Partie 2: Mthode automatise avec analyse en flux

4、 segment (ISO 14256-2:2005)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenDIN ISO 14256-2:2006-07 2 Nationales Vorwort Diese Internationale Norm wurde vom ISO/TC 190 Bodenbeschaffenheit“ erarbeitet. Fr Deutschland war der NA 119-01-02 Boden- und Abfa

5、lluntersuchung“ an der Bearbeitung beteiligt. Fr die in Abschnitt 2 zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 3696 siehe DIN ISO 3696 ISO 11465 siehe DIN ISO 11465 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN ISO 3696, Wass

6、er fr analytische Zwecke Anforderungen und Prfung DIN ISO 11465, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der Trockensubstanz und des Wassergehalts auf Grundlage der Masse Gravimetrisches Verfahren DIN ISO/TS 14256-1, Bodenbeschaffenheit Bestimmung von Nitrat, Nitrit und Ammonium in feldfrischen Bden nach Ext

7、raktion mit Kaliumchloridlsung Teil 1: Manuelles Verfahren DIN ISO 14256-2:2006-07 3 Bodenbeschaffenheit Bestimmung von Nitrat, Nitrit und Ammonium in feldfrischen Bden nach Extraktion mit Kaliumchloridlsung Teil 2: Automatisiertes Verfahren mittels segmentierter Durchflussanalytik Inhalt Seite Nati

8、onales Vorwort2 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen.4 3 Kurzbeschreibung4 4 Reagenzien4 5 bliche Laboratoriumsausrstung und Gerte 6 6 Probenahme7 6.1 Behandlung der Bodenproben7 6.2 Laboratoriumsprobe 7 7 Durchfhrung8 7.1 Extraktion 8 7.1.1 Allgemeines 8 7.1.2 Durchfhrung8 7.2 Bestimmung

9、der Summe von Nitrat und Nitrit 8 7.2.1 Allgemeines 8 7.3 Bestimmung von Nitrit.10 7.3.1 Allgemeines 10 7.3.2 Durchfhrung10 7.4 Bestimmung von Ammonium .10 7.4.1 Allgemeines 10 7.4.2 Durchfhrung11 8 Auswertung und Darstellung der Ergebnisse .12 8.1 Stickstoff als Nitrat- plus Nitrit-Stickstoff12 8.2

10、 Stickstoff als Nitrit12 8.3 Stickstoff als Ammonium 12 9 Prfbericht 13 Literaturhinweise.14 Bilder Bild 1 Beispiel eines segmentierten Durchflussanalysesystems fr die Bestimmung der Summe von Nitrat und Nitrit (7.2) .9 Bild 2 Beispiel eines segmentierten Durchflussanalysesystems fr die Bestimmung v

11、on Nitrit (7.3).10 Bild 3 Beispiel eines segmentierten Durchflussanalysesystems fr die Bestimmung von Ammonium (7.4).11 DIN ISO 14256-2:2006-07 4 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von ISO 14256 beschreibt ein automatisiertes Verfahren fr die Bestimmung von Nitrat, Nitrit und Ammonium in einem 1-mol/l-

12、Kaliumchloridextrakt feldfrischer Bodenproben. Dieser Teil von ISO 14256 ist nach vorangegangener Homogenisierung mit geeigneten Verfahren auf alle Bodenarten anwendbar. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verw

13、eisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use Specification and test methods ISO 11465:1993, Soil quality Determination of dr

14、y matter and water content on a mass basis Gravimetric method 3 Kurzbeschreibung Die homogenisierten Bodenproben werden mit 1-mol/l-Kaliumchloridlsung extrahiert. Die Konzentrationen der anorganischen Stickstoffverbindungen Nitrat, Nitrit und Ammonium in den Extrakten werden mit spektrophotometrisch

15、en Verfahren bestimmt. ANMERKUNG Das in diesem Teil von ISO 14256 festgelegte Bestimmungsverfahren beruht auf segmentierten Durchflussanalysensystemen. Kontinuierliche Flieanalysensysteme knnen ebenfalls geeignet sein. 4 Reagenzien Es drfen nur Reagenzien mit anerkannter Analysenreinheit verwendet w

16、erden. 4.1 Wasser, mit einer spezifischen Leitfhigkeit von hchstens 0,2 mS/m bei 25 C (Wasser der Qualitt 2 nach ISO 3696). 4.2 Ammoniumchlorid, (NH4Cl). 4.3 Kaliumchlorid, KCl. 4.4 Natriumcitrat-Dihydrat, C6H5Na3O7 2 H2O. 4.5 Natriumhydroxid, NaOH. 4.6 Kaliumnitrat, KNO3. 4.7 Natriumnitrat, NaNO2.

17、4.8 Natriumsalicylat, C7H5O3Na. 4.9 Sulfanilamid, C6H8N2O2S. 4.10 Ammoniumsulfat, (NH4)2SO4. 4.11 Natrium-Kaliumtartrat-Tetrahydrat, C4H4KNaO6 4 H2O. DIN ISO 14256-2:2006-07 5 4.12 Salzsure, c(HCl) = 1 mol/l. 4.13 Phosphorsure, w(H3PO4) = 85 %. 4.14 N-(1-Naphthyl)ethylendiamindihydrochlorid-Lsung, C

18、12H16N2Cl2. 4.15 Nitroprussid-Natrium-Dihydrat, Na2Fe(CN)5NO 2 H2O. 4.16 Natriumdichlorisocyanurat, C2Cl2N3NaO3 2 H2O. 4.17 Polyoxyethylenlaurylether1)(30 %), Benetzungsmittel. Die Benetzungsmittellsung sollte nicht lnger als 6 Monate aufbewahrt werden. 4.18 Grobes Cadmiumpulver (Partikelgre 0,3 mm

19、bis 0,8 mm). 4.19 Kaliumchloridlsung (I), c(KCl) = 1 mol/l. 74,55 g Kaliumchlorid (4.3) in Wasser (4.1) lsen. Mit Wasser (4.1) bis zur 1-l-Marke auffllen. 4.20 Kaliumchloridlsung (II), c(KCl) = 2 mol/l. 149,10 g Kaliumchlorid (4.3) in Wasser lsen. Mit Wasser (4.1) bis zur 1-l-Marke auffllen. 4.21 Am

20、moniumhydroxidlsung, w(NH4OH) = 35 %. 4.22 Kupfer(II)-sulfatlsung, (CuSO4) = 20 g/l. 4.23 Ammoniumstammlsung, (NH4 N) = 200 mg/l. In einem 1-l-Erlenmeyerkolben 0,9439 g Ammoniumsulfat (4.10) lsen und mit Wasser (4.1) bis zur 1-l-Marke auffllen. ANMERKUNG Diese Lsung ist mindestens einen Monat stabil

21、, wenn sie in einem Khlschrank bei 4 C aufbewahrt wird. 4.24 Nitrat-Stammlsung, (NO3 N) = 375 mg/l. 2,708 3 g Kaliumnitrat (4.6) in Wasser (4.1) lsen und mit Wasser (4.1) bis zur 1-l-Marke auffllen. ANMERKUNG Diese Lsung ist mindestens sechs Monate stabil, wenn sie in einem Khlschrank bei 4 C aufbew

22、ahrt wird. 4.25 Nitrit-Stammlsung, (NO2 N) = 300 ml/l. 1,479 g Natriumnitrit (4.7) in Wasser (4.1) lsen und mit Wasser bis zur 1-l-Marke auffllen. ANMERKUNG Diese Lsung ist mindestens sechs Monate stabil, wenn sie in einem Khlschrank bei 4 C aufbewahrt wird. 4.26 Natrium-Nitroprussidlsung 1 g Nitrop

23、russid-Natrium-Dihydrat (4.15) in 1 l Wasser (4.1) lsen. 1) Polyoxyethylenlaurylether ist im Handel unter der Bezeichnung Brij-35 erhltlich. Diese Information dient nur zur Unterrichtung des Anwenders und bedeutet keine Anerkennung dieses Produkts durch ISO. DIN ISO 14256-2:2006-07 6 4.27 Natrium-Is

24、ocyanuratlsung 2 g Natriumdichlorisocyanurat (4.16) und 25 g Natriumhydroxid (4.5) in 1 l Wasser (4.1) lsen. 4.28 Pufferlsung (I) 25 g Ammoniumchlorid (4.2) in einem 1-l-Messkolben in wenig Wasser lsen. Dazu 12,5 ml Ammonium-hydroxidlsung (4.21) und 1 ml des Benetzungsmittels (4.17) geben. Mit Wasse

25、r (4.1) bis zur Marke auffllen und schtteln. Der pH dieser Lsung sollte zwischen pH 6 und pH 8 liegen. 4.29 Pufferlsung (II), pH = 5,2. In einem 1-l-Glasgef, das etwa 500 ml Wasser enthlt, 24 g Natriumcitrat-Dihydrat (4.4) und 33 g Natrium-Kaliumtartrat-Tetrahydrat (4.11) lsen. Den pH der Lsung durc

26、h Zugabe von Salzsure (4.12) (etwa 20 ml sind erforderlich) auf 5,2 einstellen. Die Lsung in einen 1-l-Erlenmeyerkolben berfhren. Mit Wasser bis zur Marke auffllen. 1 ml des Benetzungsmittels (4.17) zugeben. 4.30 Cd-Cu-Reduktionsmittel Etwa 5 g Cadmiumpulver (4.18) 1 min in etwa 30 ml Salzsure (4.12

27、) schwenken. Mit Wasser bis zur Surefreiheit waschen. Dann etwa 50 ml einer Kupfer(II)-sulfatlsung (4.22) zugeben und 3 min schwenken. Mindestens zehnmal mit Wasser waschen, um alles ausgeflockte Kupfer zu entfernen. Das Cd-Cu-Reduktionsmittel an einem dunklen Ort aufbewahren. 4.31 Farbreagenz (I) I

28、n einem 1-l-Erlenmeyerkolben, der etwa 800 ml Wasser (4.1) enthlt, 80 g Natriumsalicylat (4.8) und 25 g Natriumhydroxid (4.5) lsen und mit Wasser (4.1) bis zur Marke auffllen. 4.32 Farbreagenz (II) In einen 1-l-Messkolben 150 ml konzentrierte Phosphorsure (4.13) zu 0,5 l Wasser geben. Nach Zugabe vo

29、n 0,5 g N-(1-Naphthyl)ethylendiamindihydrochlorid (4.14) bis zur Auflsung schwenken. Dann 10 g Sulfanilamid (4.9) in dieser Mischung lsen und mit Wasser bis zur Marke auffllen. 5 bliche Laboratoriumsausrstung und Gerte 5.1 Waagen, Fehlergrenzen 0,1 g und 0,001 g. 5.2 Polyethylenflaschen, Nennvolumen

30、 500 ml, mit Schraubkappen oder andere geeignete Behlter, die weder Nitrit oder Ammonium absorbieren oder in die Lsung abgeben. 5.3 Schttelmaschine, ber-Kopf-Schttelmaschine, Frequenz 40 min1. 5.4 Zentrifuge, geeignet, Zentrifugenrhrchen mit Nennvolumen 100 ml aufzunehmen. 5.5 Zentrifugenrhrchen aus

31、 Polyethylen, Nennvolumen 100 ml. 5.6 Glasgefe, Typ Erlenmeyerkolben, Nennvolumen 100 ml. 5.7 Segmentiertes Durchflussanalysesystem (SFA) zur Bestimmung des Gesamtgehaltes an Nitrat und Nitrit, bestehend aus Probenehmer, Pumpe, Reduktionssule, Nitrateinheit, Photometer, Schreiber. Das Durchflussdiag

32、ramm eines geeigneten SFA-Systems wird in Bild 1 gezeigt. ANMERKUNG Es ist zu beachten, dass dieses Durchflussdiagramm eine Anpassung an das verwendete System erforderlich machen kann. DIN ISO 14256-2:2006-07 7 5.8 Segmentiertes Durchflussanalysesystem (SFA) zur Bestimmung des Nitrit-Gehalts, besteh

33、end aus Probenehmer, Pumpe, Nitriteinheit, Photometer, Schreiber. Das Durchflussdiagramm eines geeigneten SFA-Systems wird in Bild 2 gezeigt. ANMERKUNG Es ist zu beachten, dass dieses Durchflussdiagramm eine Anpassung an das verwendete System erforderlich machen kann. 5.9 Segmentiertes Durchflussana

34、lysensystem (SFA) zur Bestimmung von Ammonium, bestehend aus Probenehmer, Pumpe, Ammoniumeinheit, Photometer, Schreiber. Das Durchflussdiagramm eines geeigneten SFA-Systems wird in Bild 3 gezeigt. ANMERKUNG Es ist zu beachten, dass dieses Durchflussdiagramm eine Anpassung an das verwendete System er

35、forderlich machen kann. 5.10 Cu-Cd-Reduktionsrohr, bestehend aus einem U-frmigen Glasrohr (oder wie vom Hersteller empfohlen), etwa 15 cm lang und mit einem Innendurchmesser von 2 mm, versehen mit Ringen zum Anschluss an das SFA-Rohr. ANMERKUNG Es darf vom Hersteller des SFA-Systems schon mit Cadmiu

36、m gefllt gekauft oder es darf selbst gefllt werden (siehe 4.28, 4.30 und 7.7.2). 6 Probenahme 6.1 Behandlung der Bodenproben Die Proben drfen durch das Probenahmeverfahren nicht erwrmt werden. Der Transport zum Laboratorium muss so durchgefhrt werden, dass keine Erwrmung auftritt. Es wird empfohlen,

37、 den Transport in einer Khlbox vorzunehmen, besonders im spten Frhling und im Sommer. Wenn die Proben innerhalb von drei Tagen analysiert werden, ist es ausreichend, sie bei 4 C aufzubewahren, anderenfalls sollten sie bei 20 C (tiefgefroren) gelagert werden, wodurch eine Aufbewahrung ber mehrere Woc

38、hen ohne deutliche nderung des mineralischen Stickstoffgehalts mglich ist. Wenn der mineralische Stickstoffgehalt in tiefgefrorenen Bodenproben bestimmt wird, mssen die Temperatur und die Dauer des Auftauprozesses kontrolliert werden. Wenn sie homogenisiert sind, knnen die Proben bei Raumtemperatur

39、aufgetaut und innerhalb von 4 h nach dem Beginn des Auftauens extrahiert werden. Ein Auftauen bei 4 C ist ebenfalls mglich, aber die Auftauzeit sollte 48 h nicht berschreiten. Die fr das Auftauen notwendige Zeit wird wesentlich durch die Probengre beeinflusst. Es wird empfohlen, die Bodenprobe vor d

40、em Einfrieren so klein wie mglich zu halten. 6.2 Laboratoriumsprobe Die Laboratoriumsprobe wird durch Homogenisieren der ursprnglichen oder der tiefgefrorenen und aufgetauten Bodenprobe hergestellt. Das Homogenisieren kann erfolgen, indem die gesamte Bodenprobe grndlich manuell oder mechanisch vermi

41、scht wird, wobei geeignete Gerte einzusetzen sind, die sicherstellen, dass Bodenaggregate in Partikel mit Durchmessern kleiner als 5 mm zerteilt werden. Wenn der Boden von Hand gemischt wird, sind Gummihandschuhe zu tragen. An einem Teil der Laboratoriumsprobe ist der Wassergehalt nach ISO 11465 zu

42、bestimmen. Wenn die Bodenproben nicht innerhalb der oben fr frische Bodenproben genannten Zeit analysiert werden knnen und sie deshalb tiefgefroren werden mssen, wird empfohlen, sie vor dem Einfrieren zu homogenisieren und nur die Bodenmenge einzufrieren, die fr die Analyse notwendig ist (siehe 7.1)

43、. DIN ISO 14256-2:2006-07 8 7 Durchfhrung 7.1 Extraktion 7.1.1 Allgemeines Der feldfrische Boden wird mit 1 mol/l Kaliumchloridlsung (4.19) im Verhltnis 1 : 5 Massenanteile bei (20 2) C extrahiert. Nach 1 h wird die Lsung fr die Bestimmung der anorganischen Stickstoff-verbindungen aus der berstehend

44、en Lsung zentrifugiert. Die Extraktion wird bei ungefhr konstanter Temperatur von (20 2) C durchgefhrt, da der Gehalt an extrahierbarem Ammonium-Stickstoff whrend der Extraktion durch die Temperatur beeinflusst wird. Unter anderen klimatischen Bedingungen kann eine andere konstante Temperatur gewhlt

45、 werden. Die verwendete Extraktionstemperatur sollte im Prfbericht angegeben werden. Die Zentrifugation ist vorzuziehen, weil die meisten Filterpapiere entweder Ammonium absorbieren oder verunreinigt sein knnen. Wenn die Extrakte filtriert werden sollen, sind die Filtrierpapiere mindestens eine Woch

46、e ber konzentrierter Schwefelsure oder einem Trocknungsmittel, das konzentrierte Schwefelsure enthlt, im Exsikkator aufzubewahren und die ersten 20 ml des Filtrats sind zu verwerfen. Eine andere Mglichkeit, klare berstehende Lsungen zu erhalten, besteht darin, den Boden 4 h bei einer Temperatur nich

47、t ber 4 C absetzen zu lassen. 7.1.2 Durchfhrung 40,0 g der Laboratoriumsprobe in die Polyethylenflasche (5.2) einwgen. 200 ml Kaliumchloridlsung (I) (4.19) mit einer Temperatur von 20 2 C dazugeben. 1 h bei 20 C mechanisch schtteln (5.3). Etwa 60 ml der Extraktsuspension in Zentrifugenrhrchen (5.5)

48、dekantieren und 10 min bei etwa 3 000 g zentrifugieren (5.4). Die berstehende Lsung in Glasgefe (5.6) dekantieren und unter Verwendung entsprechender Aliquote den Gehalt an Nitrat, Nitrit und Ammonium nach den im Folgenden beschriebenen Verfahren (7.2, 7.3 bzw. 7.4) bestimmen. Zustzlich eine Blindpr

49、obe durchfhren, bei der nur die Kaliumchloridlsung (I) (4.19) in die Polyethylen-flasche (4.2) gegeben wird. Die Messung der entsprechenden Stickstoffanteile sollte unmittelbar, jedoch nicht spter als einen Tag nach der Extraktion erfolgen. Anderenfalls sollten die Extrakte im Khlschrank bei hchstens 4 C aufbewahrt werden, jedoch keinesfalls lnger a