Schülerversuche; Zeit 1-2 Schulstunden.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Zur Analyse sollte Blau(korn)dünger gewählt werden, da dieser überall gekauft werden kann und außerdem die wichtigsten Bestandteile enthält. Dünger mit Bezeichnungen wie HaKaPhos enthalten zusätzlich Harnstoff.

Da man Ionen bzw. Verbindungen nachweisen will, die größtenteils auch in Leitungswasser vorkommen, verwendet man als Lösemittel stets destilliertes Wasser.

Versuchsvorschriften

Nitrat
Der Dünger wird mit etwas Wasser aufgeschlämmt und filtriert. Die klare Lösung wird mit einer Spatelspitze frischen Eisen(II)-sulfats (Xi) versetzt und nach dessen Auflösung mit konzentrierter Schwefelsäure (C) unterschichtet. Es bildet sich in der Berührungszone ein olivbrauner Ring.

Bei einem anderen Nitratnachweis nutzt man Saltzmans Reagenz. Klicke hier.

Phosphat
Nachweisreagenz: Zu 80 ml Wasser werden portionsweise 5 ml konzentrierte Schwefelsäure (C) gegeben (Schutzbrille). Darin werden 5 g Ammoniummolybdat gelöst; die Lösung (Xi) wird mit destilliertem Wasser auf 100 ml aufgefüllt.

Eine Probe des Düngers wird in Wasser aufgeschlämmt und mit wenig konzentrierter Salpetersäure (C) versetzt. Man engt die Lösung in einer Porzellanschale ein, bis keine braunen Gase (Stickoxide) mehr entstehen (Abzug!). Die restliche Flüssigkeit gibt man in ein Reagenzglas und tropft etwas schwefelsaure Ammoniummolybdatlösung (Xi) zu. Es bildet sich ein tiefgelber Niederschlag.

Sulfat
Der Dünger wird mit etwas Wasser aufgeschlämmt und filtriert. Das Filtrat wird salzsauer eingestellt (Indikatorpapier) und mit Bariumchloridlösung (Xn) versetzt. Es bildet sich langsam ein feiner farbloser Niederschlag von Bariumsulfat.

Analyse-Ergebnisse: Nitrat, Phosphat, Sulfat (Quelle: Cornelsen)

Ammoniumverbindungen, Kalkstickstoff und Harnstoff
Zu einigen Düngerkörnchen in einem Becherglas gibt man 1-2 Natriumhydroxidplätzchen (C) und tropft etwas Wasser zu. Das Glas wird mit einem Uhrglas abgedeckt, an dessen Unterseite ein feuchtes Universalindikatorpapier haftet. Nach kurzer Zeit färbt sich das Indikatorpapier aufgrund des freigesetzten gasförmigen Ammoniaks blau.

Wenn keine Reaktion zu beobachten ist, wird die Mischung erwärmt. Bildet sich nun Ammoniak, ist dies ein Hinweis auf das Vorliegen von Kalkstickstoff CaCN₂ oder von Harnstoff
O=C(NH₂)₂, die dieses Gas bei der Zersetzung bilden.

Harnstoff
Ein äußerst spezifischer Harnstoffnachweis ist die Reaktion mit dem harnstoffspaltenden Enzym Urease. Hierzu gibt man zu der filtrierten und gegebenenfalls neutralisierten Aufschlämmung des Düngers einige Tropfen Phenolphthaleinlösung (F) und gießt diese Mischung zu einer Aufschlämmung einer Spatelspitze Ureasepulver in 1-2 ml destilliertem Wasser. Wird die Lösung langsam rot, so befindet sich Harnstoff in der Düngemittelmischung.
Hinweis: Die Aktivität der Urease sollte vor dem Versuch mit einer 2proz. Harnstofflösung überprüft werden.

Kalium
Zu einer aufgeschlämmten und filtrierten Lösung des Düngers wird im Überschuss konzentrierte Perchlorsäure (C) gegeben. Es bildet sich, besonders bei Kühlung unter fließendem, kalten Wasser, ein weißer Niederschlag von Kaliumperchlorat KClO₄.

Literatur:
R. Blume und Koll.: Chemie für Gymnasien (Sachsen-Anhalt Klassen 9/10). Cornelsen Verlag. Berlin 2001