zurück

6.2 Der gesamte Inhalt des Becherglases wird durch den mit einem Prüfsieb (5.4) versehenen Trichter (5.3) gefiltert. Die im Sieb zurückgehaltene Probe eine Stunde lang abtropfen lassen, damit das überschüssige Dieselöl möglichst vollständig abfließen kann.

6.3 Zwei Lagen Filterpapier (5.5) (etwa 500 x 500 mm) übereinander auf eine glatte Oberfläche legen, die 4 Seiten der beiden Filterpapiere so nach oben falten, daß ein etwa 4 cm breiter Randstreifen entsteht und die Prills nicht fortrollen können. Man lege in die Mitte der Filterpapiere zwei Lagen eines saugfähigen Labortuchs (5.6), schütte den gesamten Inhalt des Filters (5.4) darauf und verteile diesen gleichmäßig mit einer weichen, flachen Bürste. Nach zwei Minuten hebe man eine Seite des saugfähigen Labortuchs an, befördere die Prills auf die darunterliegenden Filterpapiere und verteile sie gleichmäßig mit einer Bürste.

Eine weitere Filterpapierlage mit ebenfalls nach oben gefalteten Randstreifen auf die Probe legen und die Prills zwischen den Filterpapieren mit kreisförmigen Bewegungen und unter leichtem Druck rollen. Nach jeweils acht kreisförmigen Bewegungen die gegenüberliegenden Seiten der Filterpapiere anheben und die an die Ränder gerollten Prills wieder in die Mitte bringen. Dabei ist folgendermaßen vorzugehen:

Jeweils vier volle Kreisbewegungen im und gegen den Uhrzeigersinn, danach werden die Prills wie vorstehend beschrieben in die Mitte zurückgerollt. Dieses Verfahren wird jeweils dreimal durchgeführt (24 x Kreisbewegungen. 2 x Anheben der Kanten). Danach schiebe man einen neuen Filterbogen vorsichtig zwischen den zuunterst liegenden und den darüberliegenden Bogen und lasse die Prills durch Anheben der seitlichen Kanten des letztgenannten Bogens auf den neuen Bogen abrollen. Nach Bedecken der Prills mit einem neuen Filterbogen wird der oben beschriebene Abrollvorgang wiederholt. Unmittelbar nachher werden die Prills in eine austarierte Schale geschüttet und durch Rückwägung das Gewicht der zurückgehaltenen Menge an Dieselöl auf 0,01 g genau ermittelt.

6.4 Wiederholung des Abrollvorgangs und Rückwägung

Beträgt die in der Teilmenge enthaltene Menge Dieselöl mehr als 2 g, so wird diese auf einen frischen Satz Filterpapierbögen gegeben, anschließend wird ein neuer Abrollvorgang mit Anheben der Ecken entsprechend Abschnitt 6.3 (2 x 8 Kreisbewegungen, dazwischen einmal Anheben) durchgeführt. Danach wird die Teilmenge erneut gewogen.

7 Angabe der Ergebnisse

7.1 Berechnungsverfahren und Gleichung

Die Ölretention, ausgedrückt als Prozentsatz bezogen auf die Masse der abgesiebten Teilmenge, wird nach folgender Formel berechnet:

Ölretention = (m₂ - m₁ x 100) / m₁

Als Ergebnis gilt das arithmetische Mittel der beiden Einzelbestimmungen.

Methode 3: Bestimmung der brennbaren Bestandteile

1 Zweck und Anwendungsbereich

Es wird ein Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes an brennbaren Stoffen in Ammoniumnitrat-Einnährstoffdünger mit hohem Stickstoffgehalt festgelegt.

2 Prinzip

Das aus anorganischem Füllstoff entstehende Kohlendioxid wird vor der Bestimmung mit einer Säure ausgetrieben. Die organischen Verbindungen werden mit Hilfe einer Chromschwefelsäuremischung oxydiert. Das entstehende Kohlendioxid wird in einer Bariumhydroxidlösung absorbiert. Der Niederschlag wird in eingestellter Salzsäurelösung aufgelöst und durch Rücktitration mit einer Natriumhydroxidlösung bestimmt.

3 Reagenzien

3.1 Chrom(VI)-oxid, CrO₃, analysenrein

3.2 Schwefelsäure, auf 60 Volumenprozent verdünnt:

• In ein 1 l-Becherglas 360 ml Wasser einfüllen und vorsichtig 640 ml Schwefelsäure (Dichte bei 20 °C = 1,83 g/ml) zugeben.

3.3 Silbernitrat: Lösung 0,1 M

3.4 Bariumhydroxid:

• 15 g Bariumhydroxid (Ba(OH)₂ x 8 H₂O) abwiegen, in heißem Wasser auflösen und in eine 1 l-Kolbenflasche umfüllen. Bis zur Marke auffüllen, mischen und durch Faltenfilter filtrieren.

3.5 Salzsäure: Standardlösung 0,1 M

3.6 Natriumhydroxid: Standardlösung 0,1 M

3.7 Bromphenolblau: Lösung von 0,4 g/l in Wasser

3.8 Phenolphthalein: Lösung von 2 g/l in Äthanol zu 60 Volumenprozent

3.9 Stickstoff, frei von Kohlenstoffverbindungen insbesondere frei von CO und CO₂. alternativ: Stickstoff, technisch und Adsorptionsmasse Natriumhydroxid auf Träger

3.10 Entmineralisiertes Wasser, das zur Austreibung des CO₂ kurz vorher zum Sieden gebracht wird.

4 Geräte

4.1 Übliches Laborgerät, insbesondere:

• Filtertiegel mit Glasfritte, Inhalt 15 ml; Frittendurchmesser 20 mm; Gesamthöhe: 50 mm; Porosität 4 (Porendurchmesser 5 bis 15 µm).
• Becherglas, 600 ml.

4.2 Geräte mit folgenden Komponenten-Verbindungen, wenn möglich mit kugelförmigen Schliffstopfen (siehe Abbildung 2)

4.2.1 Reaktionskolben B von 500 ml, mit seitlichem Hals und rundem Boden

4.2.2 Vigreux-Fraktionieraufsatz, Länge zirka 150 mm (C')

4.2.3 Intensivkühler C, mit Oberflächenverdopplung, Länge 200 mm

4.2.4 Drechselflasche D zum Auffangen von eventuell überdestillierter Säure

4.2.5 Eisbad E zur Abkühlung der Drechselflasche

4.2.6 Zwei Absorber F1 und F3, Durchmesser 32 bis 35 mm, deren Gasverteiler aus einer 10 mm-Scheibe aus Glasfrittenmaterial mit niedriger Porosität besteht.

4.2.7a Bei Verwendung von Reinstickstoff
Stickstoff-Druckgasflasche mit Druckreduzierventil und Ventil zur Regelung des Volumenstromes

4.2.7b Bei Verwendung von technischem Stickstoff
Absorber, gefüllt mit Natriumhydroxid auf Träger zwischen Glaswollepackungen zur Reinigung des Stickstoffs von Kohlendioxid am Gaseinlaß der Apparatur

4.2.8 Saugpumpe und Saugkraftregler G, bestehend aus einem in das Ableitungsrohr eingefügten T-förmigen Glasstück, dessen freier Arm mit einem kurzen, mit einer Schraubverbindung ausgestatteten Kautschukschlauch an ein feines Kapillarrohr angeschlossen ist.

5 Durchführung

5.1 Probeentnahme

Rund 10 g auf 0,001 g genau abgewogenes Ammoniumnitrat.

5.2 Beseitigung der Karbonate

Probe in den Reaktionskolben B einfüllen. 100 ml H₂SO₄ (3.2) zugeben. Bei Raumtemperatur lösen sich die Prills oder das Granulat in etwa 10 Minuten auf.

Aufbau des Geräts nach Schema: Die Stickstoffquelle (4.2.7) mittels Schlauch über ein Rückschlagventil (5 bis 6 mm Quecksilbersäule) an das in den Reaktionskolben eintauchende Zuführrohr anschließen. Einbau des Vigreux-Fraktionsaufsatzes (C') und des an das Kühlwasser angeschlossenen Kühlers (C). Nach Einstellung des Stickstoffstroms auf leichtes Durchströmen der Lösung wird diese auf den Siedepunkt erwärmt und 2 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Danach sollten sich keine Bläschen mehr bilden. Bei Fortsetzung der Bläschenbildung wird die Erwärmung 30 Minuten fortgesetzt. Anschließend Lösung mindestens 20 Minuten lang im Stickstoffstrom abkühlen lassen.

Gerät nach Schema fertig zusammenbauen. Kühler mit Drechselflasche (D) verbinden und diese an die Absorber F1 und F2 anschließen. Während des Zusammenbaus muß Stickstoff strömen.

Rasch 50 ml Bariumhydroxidlösung (3.4) in jeden Absorber (F₁ und F₂) einfüllen.

Stickstoff etwa 10 Minuten durchströmen lassen. Die Lösung in den Absorbern muß klar bleiben. Andernfalls ist das Karbonatbeseitigungsverfahren zu wiederholen.

5.3 Oxydation und Absorption

Nach Zurückziehen des Stickstoffzufuhrrohrs werden durch den Seitenarm des Reaktionskolbens (B) rasch 20 g Chrom(VI)-oxid (3.1) und 6 ml Silbernitratlösung (3.3) eingefüllt.

Vorsicht!

Der Einsatz siedender Chromsäure unter vermindertem Druck ist gefährlich und erfordert entsprechende Vorsichtsmaßnahmen.

Das Gerät wird an die Saugpumpe angeschlossen und der Stickstoffstrom so geregelt, daß die Sinterglas-Absorber F₁ und F₂ ständig von Gasblasen durchflossen werden.

Inhalt des Reaktionskolbens (B) 90 Minuten sieden lassen ². Gegebenenfalls muß die Saugpumpe in Gang gesetzt werden, da die Scheiben während des Tests durch den Bariumkarbonatniederschlag verstopft werden können. Der Vorgang ist zufriedenstellend, wenn die Bariumhydroxidlösung im Absorber F₂ klar bleibt. Andernfalls ist er zu wiederholen. Heizung ausschalten und Gerät auseinandernehmen. Zur Entfernung des Bariumhydroxids beide Gasverteiler mit frisch abgekochtem, destilliertem Wasser (3.10) innen und außen reinigen und das Waschwasser im entsprechenden Absorber auffangen. Die Verteiler nacheinander in ein 600 ml Becherglas legen, das später zur Bestimmung verwendet wird.

Den Inhalt des Absorbers F2 und anschließend des Absorbers F1 rasch durch den Glasfiltertiegel im Vakuum filtrieren. Den Niederschlag mit Waschwasser (3.10) der Absorber spülen und den Tiegel mit 50 ml Wasser gleicher Qualität waschen. Tiegel in das 600 ml Becherglas stellen und etwa 100 ml Wasser (3.10) zugeben. In beide Absorber 50 ml Wasser einfüllen und einen Stickstoffstrom 5 Minuten lang durch die Verteiler fließen lassen. Die einzelnen Wassermengen zu dem Wasser im Becherglas geben und den Vorgang wiederholen, um sicherzustellen, daß die Verteiler gut gespült werden.

5.4 Bestimmung des aus organischen Stoffen entstehenden Karbonats

Fünf Tropfen Phenolphthalein (3.8) in das Becherglas geben. Die Lösung wird rot. Anschließend tropfenweise Salzsäure (3.5) zugeben, bis die Färbung vollständig verschwindet.

Die Lösung im Tiegel gut schütteln, um sicherzustellen, daß sich die Rotfärbung nicht wieder einstellt. Fünf Tropfen Bromphenolblau zugeben und mit Salzsäure bis zur Gelbfärbung titrieren. Nochmals 10 ml Salzsäure zugeben.

Die Lösung bis zum Siedepunkt erwärmen und nicht länger als eine Minute sieden lassen. Genau prüfen, daß die Flüssigkeit keinen Niederschlag mehr enthält.

Abkühlen lassen und mit Natriumhydroxidlösung (3.6) zurücktitrieren.

6 Blindversuch

Parallel zur Bestimmung ist ein Blindversuch mit der gleichen Arbeitsmethode und den gleichen Reagenzienmengen durchzuführen.

Der Gehalt an organischen Verbindungen (C), dargestellt in Prozent der gesamten Kohlenstoffmasse, wird nach folgender Formel berechnet:

C % = 0,06 x (V₁ - V₂) / E

Hierbei sind:

Methode 4: Bestimmung des pH-Wertes

1 Zweck und Anwendungsbereich

Diese Methode dient der Bestimmung des pH-Wertes einer Lösung von Ammoniumnitratdünger mit hohem Stickstoffgehalt.

2 Prinzip

Messung des pH-Wertes einer Ammoniumnitratlösung mit einem pH-Meßgerät.

3 Reagenzien

Destilliertes oder entmineralisiertes und kohlendioxidfreies Wasser.

3.1 Pufferlosung mit pH-Wert 6,88 bei 20 °C

Man löst 3,40 (± 0,01) g Kaliumdihydrogenorthophosphat (KH₂PO₄) in etwa 400 ml Wasser auf. Dann löst man 3,55 (± 0,01) g Natriumhydrogenorthophosphat (Na₂HPO₄) in etwa 400 ml Wasser auf. Man gibt die beiden Lösungen quantitativ in einen Meßkolben von 1 000 ml, füllt bis zur Marke auf und mischt. Diese Lösung wird in einem luftdicht verschlossenen Gefäß aufbewahrt.

3.2 Pufferlösung mit pH-Wert 4,00 bei 20°C

Man löst 10,21 (± 0,01) g Kaliumhydrogenphthalat (KHC₈O₄H₄) in Wasser auf, gießt die Lösung quantitativ in einen Meßkolben von 1 000 ml um, füllt bis zur Marke auf und mischt. Diese Lösung ist in einem luftdicht verschlossenen Behälter aufzubewahren.

3.3 Es können gebrauchsfertige, handelsübliche Pufferlösungen verwendet werden.

4 Geräte

pH-Meßgeräte mit Glas-, Kalomel- oder entsprechenden Elektroden und einer Empfindlichkeit von 0,05 pH-Einheiten.

5 Durchführung

5.1 Eichung des pH-Meßgeräts

Das pH-Meßgerät (4) ist bei einer Temperatur von 20 (± 1) °C unter Verwendung der Pufferlösungen (3.1, 3.2 oder 3.3) zu eichen. Man leitet während des gesamten Versuchs einen leichten Stickstoffstrom über die Oberfläche der Lösung.

5.2 Bestimmung

10 (±0,01) g Probe sind in 100 ml Wasser in einem 250-ml-Becherglas zu lösen. Nichtlösliche Bestandteile sind durch Filtrieren, Dekantieren oder Zentrifugieren zu entfernen.

Der pH-Wert der klaren Lösung wird bei einer Temperatur von 20 (± 1) °C nach dem zur Eichung des Meßgeräts angewandten Verfahren gemessen.

6 Darstellung der Ergebnisse

Die Ergebnisse sind in pH-Einheiten mit einer Fehlergrenze von 0,1 Einheiten und der gegebenen Temperatur anzugeben.

Methode 5: Bestimmung der Korngröße

1 Zweck und Anwendungsbereich

Diese Methode dient der Festlegung eines Verfahrens zur Bestimmung der Korngröße von Ammoniumnitrat-Einnährstoffdüngern mit hohem Stickstoffgehalt.

2 Prinzip

Eine Probe wird von Hand oder mechanisch durch einen Satz von drei Sieben gesiebt. Der Rückstand auf jedem Sieb wird ausgewogen. Die relativen Anteile der die vorgeschriebenen Siebe passierenden Probemenge werden berechnet.

3 Geräte

3.1 Standardisierte Prüfsiebe aus Drahtgewebe mit 200 mm Durchmesser und Maschenweite von 2,00 mm, 1,00 mm und 0,5 mm mit zugehörigem Deckel und Auffanggefäß.

3.2 Waage mit einer Wägegenauigkeit von 0,1 g.

3.3 Mechanische Schüttelvorrichtung, falls vorhanden, die die Probemenge sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung bewegt.

4 Durchführung

4.1 Die Probe wird in repräsentative Teilmengen von rund 100 g unterteilt.

4.2 Diese Teilmengen werden auf 0,1 g genau gewogen.

4.3 Der Siebsatz ist in aufsteigender Reihenfolge anzuordnen (Auffanggefäß, 0,5 mm, 1 mm, 2 mm). Die abgewogene Probe wird auf das oberste Sieb gebracht, das mit dem Deckel verschlossen wird.

4.4 Man schüttelt von Hand oder mechanisch und zwar so, daß sowohl vertikale als auch horizontale Bewegungen ausgeführt werden; schüttelt man von Hand, so klopft man gelegentlich auf die Siebe. Man schüttelt zehn Minuten oder bis der Siebdurchsatz weniger als 0,1 g/Min. beträgt.

4.3 Die Siebe werden nacheinander abgenommen. Der Siebrückstand wird entnommen. Gegebenenfalls wird das entsprechende Sieb von der Gegenseite her mit einem weichen Pinsel leicht ausgepinselt.

4.6 Man wiegt den Rückstand von den einzelnen Sieben und vom Auffanggefäß auf 0,1 g genau aus.

5 Angabe der Ergebnisse

5.1 Die Massenanteile sind in % der Summe der Massenanteile (und nicht der ursprünglichen Einwaage) umzurechnen.

Der prozentuale Anteil im Auffanggefäß (d.h. Korngröße < 0,5 mm) ist als A % zu berechnen. Der Anteil des Rückstandes auf dem 0,5-mm-Sieb ist als B % zu berechnen. Der das 1,00-mm-Sieb passierende Anteil ist als (A + B) % zu berechnen.

Die Summe der Massenanteile sollte um höchstens 2 % von der ursprünglichen Einwaage abweichen.

5.2 Es sind mindestens zwei getrennte Bestimmungen durchzuführen. Die einzelnen Ergebnisse für A dürfen nicht um mehr als 1,0 % absolut und diejenigen für B nicht um mehr als 1,5 % absolut voneinander abweichen. Falls dies nicht der Fall ist, ist der Test zu wiederholen.

6 Darstellung der Ergebnisse

Für die beiden Werte A und A + B ist der Durchschnittswert anzugeben.

Methode 6: Bestimmung des Chlorgehalts (Chloridionen)

1 Zweck und Anwendungsbereich

Es ist ein Verfahren zur Bestimmung des Gehalts an Chlor (Chloridionen) in Ammoniumnitrat-Einnährstoffdüngern mit hohem Stickstoffgehalt festgelegt.

2 Prinzip

Die in Wasser gelösten Chloridionen werden in saurem Milieu durch eine potentiometrische Titration mit Silbernitrat-Maßlösung bestimmt.

3 Reagenzien

Destilliertes oder vollständig entmineralisiertes Wasser, frei von Chlorid.

3.1 Azeton, analysenrein.

3.2 Reine konzentrierte Salpetersäure, Dichte bei 20 °C = 1,40 g/ml.

3.3 Silbernitrat-Maßlösung 0,1 M; in brauner Glasflasche aufbewahren.

3.4 Silbernitrat-Maßlösung 0,004 M; zum Zeitpunkt der Verwendung herstellen.

3.5 Kaliumchlorid-Standardlösung 0,1 M; 3,7276 g analysenreines Kaliumchlorid, das zuvor eine Stunde bei 130 °C getrocknet und im Exsikkator auf Raumtemperatur abgekühlt worden ist, werden auf 0,1 mg genau gewogen, in Wasser gelöst und quantitativ in einen 500-ml-Meßkolben umgegossen; der Kolben wird bis zur Marke aufgefüllt und die Lösung durchgemischt.

3.6 Kaliumchlorid-Standardlösung 0,004 M; zum Zeitpunkt der Verwendung herzustellen.

4 Geräte

4.1 Potentiometer mit Silberelektrode und Kalomel-Bezugselektrode:

Empfindlichkeit 2 mV, Meßbereich von -500 bis +500 mV.

4.2 Brücke, die die gesättigte Kaliumnitratlösung enthält und mit der Kalomelelektrode (4.1) verbunden wird. Die Brücke ist an den Enden mit porösen Stopfen versehen.

Anmerkung:

Diese Brücke ist nicht erforderlich, wenn eine Silberelektrode und eine Quecksilber(l)-Sulfatelektrode als Bezugselektrode verwendet wird.

4.3 Magnetrührer mit einem teflonbeschichteten Rührstäbchen.

4.4 Mikrobürette mit Feindosierventil und 0,01 ml-Graduierung.

5 Durchführung

5.1 Einstellung des Titers der Silbernitratlösungen

(1) 5,00 ml und 10,00 ml der entsprechenden Kaliumchlorid-Standardlösung (3.6) werden in zwei niedrige Bechergläser mit geeignetem Fassungsvermögen (z.B. 250 ml) gegeben. Die Titration des Inhalts jedes Bechers wird folgendermaßen durchgeführt:

(2) 5 ml Salpetersäure (3.2), 120 ml Azeton (3.1) hinzufügen und das Gesamtvolumen mit Wasser auf ca. 150 ml auffüllen. Rührstäbchen des Magnetrührers (4.3) in den Titrationsbecher einführen und Rührgerät einschalten. Silberelektrode (4.1) und das freie Ende der Brücke (4.2) in die Lösung eintauchen.

Die Elektroden an das Potentiometer (4.1) anschließen und nach Nullabgleich den Wert des Ausgangspotentials des Gerätes notieren.

(3) Man titriert, indem mit der Mikrobürette (4.4) entsprechend der angewandten Kaliumchlorid-Standardlösung anfänglich 4 bzw. 9 ml Silbernitratmaßlösung hinzugegeben werden. Die Zugabe der 0,004-M-Titerlösung wird in Teilmengen von 0,1 ml und der 0,1M-Titerlösung in Teilmengen von 0,05 ml fortgesetzt. Nach jeder Zugabe ist die Potentialeinstellung abzuwarten.

(4) In den beiden ersten Spalten einer Tabelle sind die zugefügten Volumina und die entsprechenden Potentialwerte zu notieren.

(5) In einer dritten Spalte der Tabelle werden die sukzessiven Potentialzunahmen (Δ₁E) notiert. In einer vierten Spalte notiert man dann die positiven oder negativen Unterschiede (Δ₂E) zwischen den Potential-differenzen (Δ₁E). Das Ende der Titration wird mit der Zugabe der Teilmenge von 0,1 bzw. 0,05 ml (V₁) Silbernitratlösung erreicht, die den Höchstwert von Δ₁E ergibt.

(6) Das genaue Volumen (V_eq) der Silbernitratlösung, die dem Reaktionsendpunkt entspricht, erhält man durch folgende Formel:

V_eq = V₀ + (V₁ x b/B)wobei:

Tabelle 1 Beispiel

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