Быстрый метод открытия малых количеств марганца в почве

Предлагаемый быстрый метод открытия двухвалентного марганца в почвах основан на его окислении до четырехвалентного по схеме и образовании последним окрашенного соединения с органическим основанием р-анизи-дкном (метиловым эфиром р-аминофенола НгМСбН^ОСНз).
Было изучено действие р-анизидина на различные катионы и анионы при разных температурах, кислотности среды и в присутствии посторонних веществ. Опыты показали, что определению марганца с помощью р-анизидина не мешают катионы щелочных и щелочноземельных металлов, никеля, цинка, кобальта, алюминия, трех-валетного хрома, свинца, висмута и многих других, если реакцию вести при 20—30° в нейтральной или слабокислой среде. В этих условиях образуется фиолетовая окраска в присутствии окисного железа, соли пятивалентного ванадия, четырехвалентного церия, азотнокислого серебра, хроматов и некоторых других окислителей. Своеобразно действует р-анизидин на соли меди и хлорное золото. Соли окисной меди образуют с р-анизидином желто-зеленый осадок, который через некоторое время приобретает фиолетовую окраску. В присутствии кислот раствор соли окисной меди окрашивается от р-анизидина в фиолетовый цвет. Однако в присутствии щавелевой кислоты окраска не появляется. Хлорное золото мгновенно окрашивает раствор при прибавлении р-анизидина в фиолетовый цвет. Чувствительность этой реакции весьма велика: 1,9мгк золота в 1 мл раствора. Растворы роданидов, галогенидов, карбонатов, сульфатов, нитратов, фосфатов, оксала-тов, тартратов, цитратов, ацетатов и многих других солей щелочных металлов не изменяются от действия р-анизидина.
Детально изучалась реакция между солями двухвалентного марганца и р-анизидином в нейтральной, кислой и щелочной средах. Опыты показали, что, если к раствору соли двухвалентного марганца прибавить 10% раствор едкого калия или едкого натрия, несколько секунд выждать для того, чтобы дать возможность окислиться марганцу в двуокись, прибавить две-три капли водного раствора р-анизидина, хорошо взболтать содержимое пробирки и после этого прибавлять по каплям концентрированный раствор щавелевой кислоты, то моментально в месте соприкосновения кислоты с содержимым пробирки появляется в слабо кислой среде фиолетовое окрашивание (рН раствора должен быть не больше 6,8). С повышением кислотности фиолетовое окрашивание разрушается и чувствительность реакции значительно уменьшается. Для выяснения вопроса о влиянии кислот на реакцию были испытаны многие минеральные (серная, соляная, азотная, фосфорная, кремневая и др.) и органические (муравьиная, уксусная, винная, лимонная, бензойная, антраниловая и др.) кислоты. Опыты показали, что наиболее эффективно действует щавелевая кислота. Сильные минеральные кислоты разрушают окраску; винная, лимонная и другие кислоты маскируют катион марганца от действия щелочи, т. е. восстанавливают двуокись марганца. Щавелевая кислота не обладает в данном случае этими свойствами. Кроме того, пользуясь щавелевой кислотой, можно проводить испытания в присутствии окисного железа и окисной меди пользоваться щавелевой кислотой, то можно открыть катион марганца в присутствии всех катионов, за исключением сильных окислителей: пятивалентного ванадия, четырехвалентного церия, а также соединений золота, хроматов, хлоратов, ферроцианидов, иодатов и др. Катионы окисного железа, окисной меди, окисной ртути, серебра маскируются щавелевой кислотой. При наличии в растворе названных катионов требуется избыток щавелевой кислоты, количество которой определяется путем прибавления раствора ее по каплям до тех пор, пока не появится характерное окрашивание.
Реакции мешают также сильные восстановители: соли закисного железа, закисного олова, феррицианиды, сульфиды, сульфиты и т. д. При определении марганца в почве из этих восстановителей могут встречаться только соли закисного железа. В этом случае прибавляют крепкую щелочь; образующаяся при этом гидроокись двухвалентного железа легко окисляется в гидроокись трехвалентного железа, которая при действии щавелевой кислоты связывается в прочный комплекс, не вступающий с реакцию с р-анизидином.
Техника выполнения реакции крайне проста: 0,2—0,5 г почвы помещают в пробирку, туда же прибавляют 4—6 мл дистиллированной воды и смесь нагребают до кипения. После этого смесь фильтруют через беззольный фильтр и к 1 мл фильтрата прибавляют около I мл 10% раствора сильной щелочи (едкого натрия или едкого калия), две-три капли раствора р-анизидина (0,5% раствор в воде1) и после встряхивания наливают насыщенный раствор щавелевой кислоты (по каплям). Если в водной вытяжке содержится марганец, то смесь окрасится в фиолетовый цвет.
Чувствительность реакции — 0.27 мкг марганца в 1 мл, что соответствует предельному разбавлению 1:370 000. Реакция эта может быть осуществлена как капельная реакция на полосках фильтровальной бумаги или стеклянных пластинках.