Taimede keemilised uurimismeetodid. Muldade, taimede, väetiste agrokeemiline analüüs. Muldade keemilise seisundi näitajate süsteem

Taimede väetisevajaduse väljaselgitamisel hakati koos mulla agrokeemiliste analüüside, põld- ja taimkattekatsete, mikrobioloogiliste ja muude meetoditega üha enam kasutama ka taimediagnostika meetodeid.
Praegu on laialdaselt kasutusel järgmised taimediagnostika meetodid: 1) taimede keemiline analüüs, 2) visuaalne diagnostika ning 3) süstimine ja pritsimine. Taimede keemiline analüüs on kõige levinum meetod väetamisvajaduse diagnoosimiseks.
Keemilist diagnostikat esindavad kolm liiki: 1) lehediagnostika, 2) koediagnostika ja 3) taimeanalüüsi kiir(ekspress)meetodid.
Olulised etapid taimede diagnostikas kasutades keemiline analüüs on: 1) taimest proovi võtmine analüüsiks; 2) taimede kasvu kaasnevate tingimuste arvestamine; 3) taimede keemiline analüüs; 4) analüütiliste andmete töötlemine ja järelduse koostamine taimede vajaduse kohta väetistes.
Taimeproovi võtmine analüüsiks. Analüüsitavate taimede valimisel tuleb jälgida, et võetud taimed vastaksid taimede keskmisele seisukorrale antud põllul. Kui külv on homogeenne, võib ühe proovi piirata; kui esineb paremini või vastupidi kehvemini arenenud taimede laike, siis võetakse igast neist täppidest eraldi proov, et selgitada välja taime muutunud seisundi põhjus. Hästi arenenud taimede toitainete sisaldust saab sel juhul kasutada antud taimeliigi normaalse koostise näitajana.
Analüüside tegemisel on vaja ühtlustada proovi võtmise ja ettevalmistamise tehnikat: võtta samad taimeosad astme, asukoha ja füsioloogilise vanuse järgi.
Taimeosa valik analüüsiks oleneb keemilise diagnostika meetodist. Usaldusväärsete andmete saamiseks on vaja proove võtta vähemalt kümnest taimest.
Puuviljadel on nende vanusega seotud muutuste iseärasuste tõttu taimeproovide võtmine mõnevõrra keerulisem kui põllukultuuridel. Uuringuid on soovitatav läbi viia järgmistel vanuseperioodidel: seemikud, seemikud, noored ja viljataimed. Lehed, nende varred, pungad, võrsed või muud elundid tuleks võtta võrsete ülemisest kolmandikust sama vanuse ja kvaliteediga puude või põõsaste võra keskmisest tsoonist, järgides sama järjekorda, nimelt: kas ainult alates viljad või ainult mitteviljalistest võrsetest või jooksva kasvu võrsetest või lehtedest otsese päikesevalguse või hajutatud valguse käes. Kõiki neid punkte tuleb arvesse võtta, kuna need kõik mõjutavad lehtede keemilist koostist. Märgitakse, et parima korrelatsiooni lehe keemilise koostise ja viljade saagi vahel saab siis, kui prooviks võtta leht, mille kaenlas areneb õienupp.
Millises taime arengufaasis tuleks analüüsimiseks proove võtta? Saagiga parima korrelatsiooni leidmisel osutub parimaks õitsemise või valmimise faasis taimede analüüs. Niisiis usuvad Lundegard, Kolarzhik ja teised teadlased, et õitsemine on kõigi taimede jaoks selline faas, kuna selleks hetkeks on peamised kasvuprotsessid lõppenud ja massi suurenemine ei "lahjenda" ainete protsenti.
Lahendada probleem, kuidas muuta taimede toitumist, et tagada kujunemine parim saak, on vaja taimi rohkem analüüsida varased perioodid areng ja mitte üks kord, vaid mitu (kolm või neli), alustades ühe või kahe lehe ilmumisest.
Proovivõtu aeg. I termin: suviste teraviljade (nisu, kaer, mais) puhul - kolme lehe faasis, see tähendab enne algelise kõrva või paanika diferentseerumise algust; lina jaoks - kalasaba algus; kartulite, kaunviljade, puuvilla ja teiste puhul - nelja kuni viie pärislehe faas, st enne pungumist; suhkrupeedi puhul kolme pärislehe faas.
II tähtaeg: suviste teraviljade puhul - viie lehe faasis, see tähendab käivitusfaasis; peedi puhul - kuuenda lehe lahtivoltimise faasis; ülejäänu jaoks - esimeste väikeste roheliste pungade moodustumise ajal, see tähendab kuni tärkamise alguseni.
III tähtaeg: õitsemise faasis; peedi puhul - kaheksanda kuni üheksanda lehe laiendamisel.
IV tähtaeg: seemnete piimaküpsuse faasis; peedi puhul - nädal enne koristamist.
On puittaimed ja marjakasvatajatel võetakse proove vastavalt järgmistele saagi kujunemise faasidele: a) enne õitsemist, st tugeva kasvu alguses, b) õitsemist, st tugeva kasvu ja munasarjade füsioloogilise kadumise perioodil, c) viljade moodustumine, d) valmimine ja koristamine ning e) sügisene lehtede langemise periood.
Taimede proovide võtmise aja määramisel tuleb arvestada ka kasvu- ja arenguperioodiga, mille jooksul toitumise kriitiline tase langeb. Mõiste "kriitilised tasemed" tähistab toitainete madalaimaid kontsentratsioone taimedes nende arengu kriitilisel perioodil, st kontsentratsioone, millest allpool toimub taime seisundi halvenemine ja saagikuse vähenemine. Taime optimaalse koostise all mõistetakse sellist toitainete sisaldust selles tema arengu kriitilistes faasides, mis tagab kõrge saagikuse.
Mõnede põllukultuuride kriitiliste tasemete ja optimaalse koostise väärtused on toodud allpool. Proove võetakse kõigil juhtudel samadel kellaaegadel, soovitavalt hommikul (kell 8-9), et vältida igapäevasest toitumisest tulenevaid muutusi taimede koostises.
Kaasnevate tingimuste arvestamine. Ainult keemilise analüüsi andmete põhjal ei ole alati õige otsustada teatud elementidega taimede toitumise piisavuse või ebapiisavuse üle. On teada palju fakte, kui ühe või mitme toitaine puudus, fotosünteesi hilinemine või vee-, soojus- ja muude elutähtsate režiimide rikkumine võib põhjustada ühe või teise elemendi kuhjumist taimes, mis ei tohiks mingil juhul iseloomustada toitainete piisavust. see element toitainekeskkonnas (pinnas ). Vältima võimalikud vead ja järelduste ebatäpsused, on vaja võrrelda taimede keemilise analüüsi andmeid mitmete muude näitajatega: taimede kaalu, kasvu ja arengukiirusega proovivõtu ajal ning lõppsaagiga, visuaalsete näitajatega. diagnostilised tunnused, koos põllumajandustehnoloogia iseärasustega, koos agrokeemilised omadused pinnas, ilmastikutingimused ja mitmed muud taimede toitumist mõjutavad näitajad. Seetõttu on taimediagnostika eduka kasutamise üheks olulisemaks tingimuseks kõigi nende näitajate võimalikult üksikasjalik arvepidamine nende hilisemaks võrdlemiseks omavahel ja analüüsiandmetega.

Kuna botaanika uurib üsna palju erinevaid organisatsiooni ja toimimise aspekte taimeorganismid, siis rakendatakse igal juhul erinevat uurimismeetodite komplekti. Botaanikas kasutatakse nii üldisi meetodeid (vaatlus, võrdlemine, analüüs, eksperiment, üldistamine) kui ka paljusid

erimeetodid (biokeemilised ja tsütokeemilised, valgusmeetodid (tavaline, faasikontrast, interferents, polarisatsioon, fluorestsents, ultraviolett) ja elektronmikroskoopia (transmissioon, skaneeriv) mikroskoopia, rakukultuuri meetodid, mikroskoopiline kirurgia, molekulaarbioloogia meetodid, geneetilised meetodid, elektrofüsioloogilised meetodid, külmutamine ja kiibistamise meetodid, biokronoloogilised meetodid, biomeetrilised meetodid, matemaatiline modelleerimine, statistilised meetodid).
Spetsiaalsed meetodid võtavad arvesse taimemaailma teatud korraldustaseme iseärasusi. Niisiis, õppima madalamad tasemed organisatsioonid kasutavad erinevaid biokeemilisi meetodeid, kvalitatiivse ja kvantitatiivse keemilise analüüsi meetodeid. Rakkude uurimiseks kasutatakse erinevaid tsütoloogilisi meetodeid, eriti elektronmikroskoopiat. Kudede ja elundite sisestruktuuri uurimiseks kasutatakse valgusmikroskoopia, mikroskoopilise kirurgia ja selektiivvärvimise meetodeid. Taimestiku uurimiseks populatsiooniliigilisel ja biotsenootilisel tasandil kasutatakse erinevaid geneetilisi, geobotaanilisi ja ökoloogilisi uurimismeetodeid. Taimede taksonoomias on oluline koht sellistel meetoditel nagu võrdlev morfoloogiline, paleontoloogiline, ajalooline ja tsütogeneetiline.

Botaanika erinevatest harudest pärit materjali omastamine on teoreetiliseks aluseks tulevaste agrokeemikute ja mullateadlaste spetsialistide koolitamisel. Taimeorganismi ja selle eksisteerimiskeskkonna lahutamatu seose tõttu morfoloogilised märgid ja sisemine struktuur taimed on suuresti määratud mulla omadustega. Samas oleneb ka füsioloogiliste ja biokeemiliste protsesside suund ja intensiivsus keemiline koostis pinnas ja selle muud omadused, määrab lõppkokkuvõttes taimede biomassi kasvu ja taimekasvatuse kui terviku tootlikkuse. Niisiis botaanilised teadmised võimaldada põhjendada erinevate mulda viidavate ainete vajadust ja doose, mõjutada saaki kultuurtaimed... Tegelikult põhineb igasugune mõju mullale kultuur- ja looduslike taimede produktiivsuse tõstmiseks erinevate botaanikaharude andmetel. Taimede kasvu ja arengu bioloogilise kontrolli meetodid põhinevad peaaegu täielikult botaanilisel morfoloogial ja embrüoloogial.

Taimemaailm on omakorda oluline tegur mulla kujunemisel ja määrab ette paljud mulla omadused. Iga taimestikutüüpi iseloomustavad teatud mullatüübid ja neid mustreid on edukalt kasutatud pinnase kaardistamisel. Taimeliigid ja nende üksikud taksonoomilised rühmad võivad toimida toidu (mulla) seisundi usaldusväärsete fütoindikaatoritena. Indikaatorgeobotaanika annab mullateadlastele ja agrokeemikutele ühe olulise meetodi muldade kvaliteedi, nende füüsikalis-keemiliste ja keemiliste omaduste hindamiseks,
Botaanika on agrokeemia, aga ka rakendusvaldkondade, nagu taimekasvatus ja metsandus, teoreetiline alus. Nüüd on viljelusse võetud umbes 2 tuhat taimeliiki, kuid laialdaselt kasvatatakse neist vaid väikest osa. Paljudest looduslikest taimeliikidest võivad tulevikus saada väga paljulubavad põllukultuurid. Botaanika põhjendab looduslike alade põllumajandusliku arendamise võimalikkust ja teostatavust, maaparandusmeetmeid looduslike taimerühmade, eelkõige niitude ja metsade tootlikkuse tõstmiseks, aitab kaasa maa, mageveekogude ja taimeressursside arendamisele ja ratsionaalsele kasutamisele. maailma ookean.
Agrokeemia ja mullateaduse valdkonna spetsialistide jaoks on botaanika põhialuseks, mis võimaldab sügavamalt mõista mullatekkeprotsesside olemust, näha mulla teatud omaduste sõltuvust taimkatte omadustest ja mõista. kultuurtaimede vajadused spetsiifiliste toitainete järele.

Taimefüsioloogia uurimise ajalugu. Taimefüsioloogia põhilõigud

Taimefüsioloogia kui botaanika haru.

Töö teema tuleb kokku leppida valitud eriala (valikaine) kuraatoriga A.N. Luferov.

Taimeraku struktuuri tunnused, keemiline koostis.

1. Taimefüsioloogia uurimise ajalugu. Taimefüsioloogia põhilõigud ja ülesanded

2. Taimefüsioloogia põhilised uurimismeetodid

3. Taimeraku ehitus

4. Taimeraku keemiline koostis

5. Bioloogilised membraanid

Taimefüsioloogia on teadus, mis uurib taimeorganismis toimuvaid eluprotsesse.

Info elustaimedes toimuvate protsesside kohta kogunes botaanika arenedes. Taimefüsioloogia kui teaduse arengu määras uute, arenenumate keemia, füüsika meetodite kasutamine ja põllumajanduse vajadused.

Taimefüsioloogia tekkis 17.-18. sajandil. Taimefüsioloogia kui teaduse alguse panid Ya.B. Van Helmonti katsed taimede veetoitumise kohta (1634).

Mitmete füsioloogiliste katsete tulemused, mis tõestavad vee ja toitainete laskuvate ja tõusvate hoovuste olemasolu ning taimede õhutoitumist, on toodud itaalia bioloogi ja arsti M. Malpiga klassikalistes teostes "Taimede anatoomia" (1675-1679). ) ja inglise botaanik ja arst S. Geils "Statics taimed" (1727). 1771. aastal avastas ja kirjeldas inglise teadlane D. Priestley fotosünteesi protsessi – taimede õhutoitumist. 1800. aastal avaldas J. Senebier viieköitelise traktaadi "Physiology vegetale", milles koguti, töödeldi ja tõlgendati kõiki selleks ajaks teadaolevaid andmeid, pakuti välja mõiste "taimefüsioloogia", taimefüsioloogia uurimise ülesanded, meetodid. määrati, eksperimentaalselt tõestati, et süsinikdioksiid on fotosünteesi süsinikuallikas, pani aluse fotokoomiale.

XIX-XX sajandil tehti taimefüsioloogia valdkonnas mitmeid avastusi:

1806 – T.A.Knight kirjeldas ja uuris eksperimentaalselt geotropismi fenomeni;

1817 – P.J.Peltier ja J.Cavantu eraldasid lehtedest rohelise pigmendi ja nimetasid selle klorofülliks;

1826 – G. Dutroche avastas osmoosi fenomeni;

1838-1839 - T. Schwann ja M. Ya Schleiden põhjendasid taimede ja loomade ehituse rakuteooriat;

1840 – J. Liebikh töötas välja taimede mineraalse toitumise teooria;

1851 – aastal avastas W. Hoffmeister põlvkondade vaheldumise kõrgemad taimed;

1859 – Charles Darwin pani aluse evolutsioonilisele taimefüsioloogiale, lillefüsioloogiale, heterotroofsele toitumisele, taimede liikumisele ja ärrituvusele;


1862 – Yu Saks näitas, et tärklis on fotosünteesi saadus;

1865-1875 - K.A. Timiryazev uuris punase valguse rolli fotosünteesi protsessides, arendas ettekujutust roheliste taimede kosmilisest rollist;

1877 – V. Pfeffer avastas osmoosi seadused;

1878-1880 – G. Gelrigel ja J. B. Bussengo näitasid õhulämmastiku fikseerimist kaunviljades sümbioosis mügarbakteritega;

1897 M. Nentsky ja L. Marhlevsky avastasid klorofülli struktuurid;

1903 – G. Klebs töötas välja doktriini keskkonnategurite mõjust taimede kasvule ja arengule;

1912 – V.I. Palladin esitas idee hingamise anaeroobsetest ja aeroobsetest etappidest;

1920 W.W. Garner ja G.A. Allard avastasid fotoperiodismi fenomeni;

1937 – G. A. Krebs kirjeldas sidrunhappe tsüklit;

1937 – M.Kh Chailakhyan esitas taimede arengu hormonaalse teooria;

1937-1939 - G.Kalkar ja V.A.Blitzer avastasid oksüdatiivse fosforüülimise;

1946–1956 – M. Calvin ja kolleegid dešifreerisid fotosünteesi käigus süsiniku peamise raja;

1943-1957 - R. Emerson tõestas eksperimentaalselt kahe fotosüsteemi olemasolu;

1954 – D.I. Arnon jt. avastatud fotofosforüülimine;

1961-1966 - P. Mitchell töötas välja oksüdatsiooni ja fosforüülimise konjugatsiooni kemosmootilise teooria.

Ja ka muid avastusi, mis määrasid taimefüsioloogia kui teaduse arengu.

Taimefüsioloogia peamised osad eristati 19. sajandil – need on:

1. fotosünteesi füsioloogia

2.taimede veerežiimi füsioloogia

3. mineraalse toitumise füsioloogia

4.kasvu ja arengu füsioloogia

5.resistentsuse füsioloogia

6.sigimise füsioloogia

7. hingamise füsioloogia.

Kuid ainult ühe jaotise raames on võimatu mõista ühtegi taime nähtust. Seetõttu XX sajandi teisel poolel. taimefüsioloogias kiputakse sulanduma ühtseks tervikuks biokeemia ja molekulaarbioloogia, biofüüsika ja bioloogiline modelleerimine, tsütoloogia, anatoomia ja taimede geneetika.

Kaasaegne taimefüsioloogia on fundamentaalteadus, selle põhiülesanne on uurida taimede elumustreid. Kuid sellel on suur praktiline tähtsus, seega on selle teine ​​ülesanne areneda teoreetilised alused põllumajandus-, tööstus- ja ravimkultuuride maksimaalse saagikuse saamine. Taimefüsioloogia on tulevikuteadus, selle kolmas, seni lahendamata probleem on tehistingimustes fotosünteesi protsesside läbiviimiseks vajalike installatsioonide arendamine.

Kaasaegne taimefüsioloogia kasutab kogu tänapäeval eksisteerivat teaduslike meetodite arsenali. Need on mikroskoopilised, biokeemilised, immunoloogilised, kromatograafilised, radioisotoobid jne.

Mõelge instrumentaalsetele uurimismeetoditele, mida kasutatakse laialdaselt taime füsioloogiliste protsesside uurimisel. Instrumentaalsed meetodid bioloogiliste objektidega töötamiseks jagunevad rühmadesse sõltuvalt mis tahes kriteeriumist:

1. Olenevalt sellest, kus seadme tundlikud elemendid asuvad (tehases või mitte): kontakt ja kauge;

2. Saadud väärtuse olemuse järgi: kvalitatiivne, poolkvantitatiivne ja kvantitatiivne. Kvalitatiivne - uurija saab teavet ainult aine või protsessi olemasolu või puudumise kohta. Poolkvantitatiivne - uurija saab võrrelda ühe objekti võimeid teistega protsessi intensiivsuse, ainete sisalduse järgi (kui see on väljendatud mitte numbrilises vormis, vaid näiteks skaala kujul). Kvantitatiivne – uurija saab numbrilised näitajad, mis iseloomustavad mingit protsessi või ainete sisaldust.

3. Otsene ja kaudne... Otseste meetodite kasutamisel saab uurija teavet uuritava protsessi kohta. Kaudsed meetodid põhinevad mis tahes kaasnevate suuruste mõõtmisel, mis on ühel või teisel viisil seotud uuritavaga.

4. Sõltuvalt katse tingimustest jagunevad meetodid labor ja väli.

Taimeobjektide uurimisel saab läbi viia järgmist tüüpi mõõtmisi:

1. Morfomeetria (erinevate morfoloogiliste parameetrite ja nende dünaamika mõõtmine (näiteks lehtede pindala, maapealsete ja maa-aluste elundite pindalade suhe jne)

2. Kaalu mõõtmised. Näiteks vegetatiivse massi kuhjumise päevase dünaamika määramine

3. Lahuse kontsentratsiooni mõõtmine, proovide keemiline koostis jne. kasutades konduktomeetrilisi, potentsiomeetrilisi ja muid meetodeid.

4. Gaasivahetuse uurimine (fotosünteesi ja gaasivahetuse intensiivsuse uurimisel)

Morfomeetrilisi näitajaid saab määrata visuaalse loendamise, joonlauaga mõõtmise, millimeetripaberi jms abil. Mõne näitaja, näiteks juurestiku kogumahu, määramiseks kasutatakse spetsiaalseid paigaldisi - gradueeritud kapillaariga anumat. Juurestiku maht määratakse väljatõrjutud vee mahu järgi.

Protsessi uurimisel kasutage erinevaid meetodeid... Näiteks transpiratsiooni taseme määramiseks kasutage:

1. Kaalumismeetodid (lehe esialgne kaal ja selle kaal mõne aja pärast);

2. Temperatuur (kasutada spetsiaalseid kliimakambreid);

3. Poromeetrite abil määratakse õhuniiskus kambris, kuhu katsetaim asetatakse.

Kas kahtlete ostetud ravimi ehtsuses? Kas tavalised ravimid on äkitselt lakanud aitamast, kuna on kaotanud oma efektiivsuse? See tähendab, et tasub läbi viia nende täielik analüüs – farmatseutiline ekspertiis. Ta aitab tuvastada tõde ja tuvastada võltsingud niipea kui võimalik.

Kust aga tellida nii oluline uuring? Osariigi laborites võib kogu analüüside hulk kesta nädalaid või isegi kuid ning lähtekoodide kogumisega ei kiirustata. Kuidas olla? Tasub pöörduda ANO "Center for Chemical Expertise" poole. See on organisatsioon, mis koondas professionaale, kes saavad oma kvalifikatsiooni litsentsiga kinnitada.

Mis on farmaatsiateadmised

Farmakoloogilised uuringud on analüüside kompleks, mille eesmärk on kindlaks teha ravimi koostis, koostisainete sobivus, tüüp, efektiivsus ja suund. Kõik see on vajalik uute ravimite registreerimisel ja vanade ümberregistreerimisel.

Tavaliselt koosneb uuring mitmest etapist:

  • Uuringud toored materjalid ravimtaimede tootmises ja keemilises analüüsis.
  • Mikrosublimatsioonimeetod ehk toimeainete eraldamine ja analüüs taimsetest materjalidest.
  • Kvaliteedi analüüs ja võrdlus kehtivate tervishoiuministeeriumi kehtestatud standarditega.

Ravimiuuringud on keeruline ja vaevarikas protsess, millel on sadu nõudeid ja standardeid, mida tuleb järgida. Mitte igal organisatsioonil pole õigust seda läbi viia.

Litsentsiga spetsialistid, kes saavad kiidelda kõigi sissepääsuõigustega, leiate ANO keemiaeksperdikeskusest. Lisaks on mittetulundusühing ekspertteadmiste keskus ravimid- on kuulus oma uuendusliku labori poolest, kus kaasaegsed seadmed töötavad korralikult. See võimaldab teha kõige keerukamaid analüüse võimalikult lühikese aja jooksul ja fenomenaalse täpsusega.

NP spetsialistid panevad tulemuste registreerimise rangelt järgima kehtiva seadusandluse nõudeid. Järeldused täidetakse riikliku standardi erivormidel. See annab uurimistulemustele õigusliku jõu. Iga ANO "keemiaekspertiisi keskuse" järeldust saab juhtumile lisada ja kasutada katse käigus.

Narkootikumide analüüsi tunnused

Ravimite ekspertiisi aluseks on laboriuuringud. Just need võimaldavad tuvastada kõiki komponente, hinnata nende kvaliteeti ja ohutust. Farmaatsiauuringuid on kolme tüüpi:

  • Füüsiline. Uuritakse paljusid näitajaid: sulamis- ja tahkumispunktid, tihedusindeksid, murdumine. Optiline pöörlemine jne Nende alusel määratakse toote puhtus ja vastavus koostisele.
  • Keemiline. Need uuringud nõuavad proportsioonide ja protseduuride ranget järgimist. Nende hulka kuuluvad: ravimite toksilisuse, steriilsuse ja mikrobioloogilise puhtuse määramine. Kaasaegne ravimite keemiline analüüs nõuab ohutusmeetmete ranget järgimist ning naha ja limaskestade kaitse kättesaadavust.
  • Füüsikalis-keemiline. Need on üsna keerulised tehnikad, sealhulgas: spektromeetria erinevad tüübid, kromatograafia ja elektromeetria.

Kõik need uuringud nõuavad kaasaegseid seadmeid. Seda võib leida ANO "Cemical Expertise Keskuse" laborikompleksist. Kaasaegsed paigaldised, uuenduslik tsentrifuug, hulk reaktiive, indikaatoreid ja katalüsaatoreid – kõik see aitab tõsta reaktsioonide kiirust ja säilitada nende töökindlust.

Mis peaks laboris olema

Mitte iga ekspertkeskus ei suuda pakkuda kõiki vajalikke seadmeid farmakoloogilisteks uuringuteks. Kuigi ANO "keemiaekspertiisi keskusel" on juba:

  • Erinevate toimespektrite spektrofotomeetrid (infrapuna, UV, aatomneeldumine jne). Need mõõdavad metallide ja mittemetallilise olemuse autentsust, lahustuvust, homogeensust ja lisandite olemasolu.
  • Erinevate suundade kromatograafid (gaas-vedelik, vedelik ja õhukese kihiga). Neid kasutatakse autentsuse, iga koostisosa koguse kvalitatiivse mõõtmise, seotud lisandite olemasolu ja ühtluse määramiseks.
  • Polarimeeter on seade, mis on vajalik ravimite kiireks keemiliseks analüüsiks. See aitab kindlaks teha iga koostisosa autentsuse ja kvantifitseerimise.
  • Potentsiomeeter. Seade on kasulik nii koostise jäikuse kui ka kvantitatiivsete näitajate määramiseks.
  • Fischeri tiitrija. See seade näitab H2O kogust preparaadis.
  • Tsentrifuug on spetsiifiline meetod reaktsioonikiiruse suurendamiseks.
  • Derivatograaf. See seade võimaldab teil määrata toote jääkmassi pärast kuivatamist.

See varustus või vähemalt selle osaline kättesaadavus on indikaator Kõrge kvaliteet laborikompleks. Just tänu temale toimuvad kõik keemilised ja füüsikalised reaktsioonid ANO "Chemical Expertise keskuses" maksimaalse kiirusega ja täpsust kaotamata.

ANO "Keemikaekspertiisi keskus": usaldusväärsus ja kvaliteet

Kas vajate kiiresti ravimtaimede keemilist analüüsi? Kas soovite kontrollida ostetud ravimite ehtsust? Seega tasub pöörduda ANO keemiaeksperdikeskuse poole. Tegemist on sadu spetsialiste koondava organisatsiooniga – mittetulundusühingus töötab üle 490 spetsialisti.

Nendega saate palju eeliseid:

  • Uurimise kõrge täpsus. Spetsialistidel õnnestus see tulemus saavutada tänu kaasaegsele laborile ja uuenduslikele seadmetele.
  • Tulemuste kiirus on muljetavaldav. Kvalifitseeritud spetsialistid on teie esimesel soovil valmis saabuma kõikjale osariiki. See kiirendab protsessi. Sel ajal kui teised riigitäiturit ootavad, saad juba tulemuse kätte.
  • Õiguslik jõud. Kõik arvamused täidetakse vastavalt kehtivatele ametlikke blankette käsitlevatele õigusaktidele. Saate neid kohtus kasutada tugevate tõenditena.

Kas otsite endiselt uimastite ekspertiisikeskust? Olete selle leidnud! Pöördudes ANO "Center for Chemical Expertise" poole, on tagatud täpsus, kvaliteet ja usaldusväärsus!

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Sissejuhatus

1. Muldade analüüs

2. Taimede analüüs

3. Väetiste analüüs

Järeldus

Bibliograafia

Sissejuhatus

Agronoomilise keemia õpingud Ch. arr. põllumajandustööstuse lämmastiku ja mineraalse toitumise küsimused. saagikuse suurendamiseks ja toodangu parandamiseks. Seega a. X. uurib põllumajandusliku koosseisu. taimed, pinnas, väetised ja nende vastastikuse mõju protsessid. Samuti uurib ta väetiste ja kahjuritõrjeks kasutatavate ainete valmistamise protsesse ning töötab välja ka keemilisi meetodeid. agronoomiliste objektide analüüs: muld, taimed ja neist saadud saadused jne. Eriti olulised on mulla mikrobioloogilised protsessid. Selles piirkonnas on a. X. puutub kokku mullateaduse ja üldise põllumajandusega. Teisest küljest samuti. X. toetub taimefüsioloogiale ja puutub sellega kokku, kuna a. X. uurib idanemisel, toitumisel, seemnete valmimisel jms toimuvaid protsesse ning kasutab vee-, liiva- ja mullakultuuride meetodeid. Agronoomid-keemikud, kasutades oma uurimistöös Ch. arr. chem. meetodid, millest viimasel ajal on eriti laialt levinud füüsikalis-keemilised meetodid, peavad samal ajal valdama tehiskultuuride tehnikat ja bakterioloogilisi uurimismeetodeid. Ülesannete keerukuse ja mitmekesisuse tõttu a. x., mõned küsimuste rühmad, mis olid varem hõlmatud a. x., on muutunud iseseisvateks erialadeks.

See kehtib keemia kohta, mis uurib taimede, peamiselt põllukultuuride keemilist koostist. ja tehnilist, samuti bioloogilist keemiat ja bioloogilist füüsikat, mis uurivad elusraku protsesse.

1 . Analüüsmullad

Mulla kui keemilise uurimisobjekti tunnused ja muldade keemilise seisundi näitajad

Muld on keeruline uurimisobjekt. Muldade keemilise oleku uurimise keerukus tuleneb nende keemiliste omaduste iseärasustest ning on seotud vajadusega hankida teavet, mis kajastaks adekvaatselt muldade omadusi ja annab kõige ratsionaalsema lahenduse nii mullateaduse teoreetilistes küsimustes kui ka mullateaduses. praktiline kasutamine mulda. Muldade keemilise seisundi kvantitatiivseks kirjeldamiseks kasutatakse laia valikut näitajaid. See sisaldab näitajaid, mis on määratud peaaegu kõigi objektide analüüsimisel ja mis on välja töötatud spetsiaalselt muldade uurimiseks (vahetus- ja hüdrolüütiline happesus, huumuse rühma ja fraktsioonilise koostise näitajad, muldade küllastumise aste alustega jne).

Mulla kui keemilise süsteemi iseärasused on heterogeensus, polükeemilisus, hajuvus, heterogeensus, omaduste muutumine ja dünaamika, puhverdusvõime, aga ka mulla omaduste optimeerimise vajadus.

Muldade polükeemia... Muldades võib üks ja sama keemiline element olla osa mitmesugustest ühenditest: kergesti lahustuvad soolad, komplekssed alumosilikaadid, orgaanilised mineraalained. Nendel komponentidel on erinevad omadused, mis määravad eelkõige keemilise elemendi võime minna pinnase tahkest faasist vedelasse, migreeruda mullaprofiilis ja maastikul, sattuda taimede tarbimisele jne. Seetõttu ei määrata muldade keemilises analüüsis mitte ainult keemiliste elementide kogusisaldust, vaid ka üksikute keemiliste ühendite või sarnaste omadustega ühendirühmade koostist ja sisaldust iseloomustavaid näitajaid.

Mulla heterogeensus. Pinnase koostises eristatakse tahket, vedelat ja gaasifaasi. Pinnase ja selle üksikute komponentide keemilise seisundi uurimisel määratakse näitajad, mis iseloomustavad mitte ainult mulda tervikuna, vaid ka selle üksikuid faase. On välja töötatud matemaatilised mudelid, et hinnata seost pinnase õhus sisalduva süsinikdioksiidi osarõhu taseme, pH, karbonaadi aluselisuse ja kaltsiumi kontsentratsiooni vahel mullalahuses.

Muldade polüdisperssus. Tahke pinnase faasid koosnevad osakestest erinevad suurused liivateradest mitme mikromeetrise läbimõõduga kolloidsete osakesteni. Need ei ole koostiselt ühesugused ja neil on erinevad omadused. Muldade tekke eriuuringutes määratakse üksikute granulomeetriliste fraktsioonide keemilise koostise ja muude omaduste näitajad. Muldade hajumist seostatakse nende ioonivahetuse võimega, mida omakorda iseloomustab konkreetne näitajate kogum – katiooni- ja anioonivahetuse võime, vahetatavate katioonide koostis jne Paljud keemilised ja füüsikalised omadused mulda.

Muldade happe-aluselised ja redoksomadused. Muldade koostis sisaldab komponente, millel on omadused happed ja alused, oksüdeerivad ja redutseerivad ained. Kell erinevate teoreetiliste ja rakenduslike ülesannete lahendamine mullateadus, agrokeemia, maaparandus määravad näitajad, iseloomustades muldade happesust ja aluselisust, nende redoksseisundit.

Muldade keemiliste omaduste ebahomogeensus, muutlikkus, dünaamika, puhverdamine. Mulla omadused ei ole samad isegi sees sama geneetiline horisont. Uurides hinnatakse mullaprofiili kujunemise protsesse pinnase struktuuri üksikute elementide keemilised omadused massid. Mulla omadused varieeruvad ruumis, muutuvad aega ja samas on mullal võime seisma vastu nende omaduste muutmisele, see tähendab, et nad näitavad puhverdamist. Välja on töötatud indikaatorid ja meetodid varieeruvuse iseloomustamiseks, dünaamika, muldade puhverdusomadused.

Muldade omaduste muutmine. Muldades toimuvad pidevalt mitmesugused protsessid, mis põhjustavad muutusi muldade keemilistes omadustes. Praktilist rakendust leiavad näitajad, mis iseloomustavad muldades toimuvate protsesside suunda, tõsidust, kiirust; uuritakse muldade omaduste ja nende režiimide muutumise dünaamikat. Muldade koostise varieeruvus. Erinevad tüübid ja isegi muldade tüüpidel ja sortidel võivad olla nii erinevad omadused, et nende keemiliseks iseloomustamiseks ei kasutata mitte ainult erinevaid analüütilisi meetodeid, vaid ka erinevaid näitajate komplekte. Niisiis määratakse podsool-, mädane-podsool-, hallis metsamuldades vesi- ja soolasuspensioonide pH, vahetus- ja hüdrolüütiline happesus, vahetusalused tõrjutakse muldadest välja soolade vesilahustega. Soolaste muldade analüüsimisel määratakse ainult vesisuspensioonide pH ja happesuse indikaatorite asemel määratakse üld-, karbonaat- ja muud aluselisus. Loetletud muldade tunnused määravad suures osas ära muldade keemilise seisundi uurimismeetodite põhialused, muldade keemiliste omaduste ja mulla keemiliste protsesside nomenklatuuri ja näitajate klassifikatsiooni.

Muldade keemilise seisundi näitajate süsteem

1. rühm... Muldade ja mullakomponentide omaduste näitajad

Alarühmad:

1. Muldade ja mullakomponentide koostise näitajad;

2. Keemiliste elementide liikuvuse näitajad pinnases;

3. Muldade happe-aluseliste omaduste näitajad;

4. Muldade ioonivahetus- ja kolloid-keemiliste omaduste näitajad;

5. Muldade redoks-omaduste näitajad;

6. Muldade katalüütiliste omaduste näitajad;

2. rühm... Mulla keemiliste protsesside näitajad

Alarühmad:

1. Protsessi suuna ja raskusastme näitajad;

2. Protsessi kiiruse näitajad.

Indikaatorite tasemete määramise ja tõlgendamise põhimõtted

Muldade analüüsi tulemused sisaldavad teavet muldade omaduste ja mullaprotsesside kohta ning võimaldavad selle põhjal lahendada uurija ees seisva probleemi. Näitajate tasemete tõlgendamise meetodid sõltuvad nende määramise meetoditest. Need meetodid võib jagada kahte rühma. Esimese rühma meetodid võimaldavad hinnata selle omadusi ilma pinnase keemilist olekut muutmata. Teise rühma moodustavad analüüsitud mullaproovi keemilisel töötlemisel põhinevad meetodid. Selle töötluse eesmärk on taastoota keemilisi tasakaaluid, mis viiakse läbi päris pinnases või teadlikult rikkuda muldades tekkinud seoseid ja eraldada pinnasest komponent, mille kogus võimaldab hinnata keemilist omadust. pinnasest või selles toimuvast protsessist. See analüütilise protsessi etapp - mullaproovi keemiline töötlemine - peegeldab uurimismeetodi põhijoont ja määrab enamiku määratud näitajate tasemete tõlgendamise meetodid.

Mullaproovide valmistamine uuritavatelt aladelt

Mullaproovide võtmisel kasutatakse umbes 10 mm läbimõõduga südamikke kuni 10-20 cm sügavuseni.Südamikud on parem eelnevalt steriliseerida keevas vees (100 0 С). Mullaanalüüsiks võetakse segamuldade proovid kultiveeritud kihi sügavusele. Reeglina piisab kuni 2 ha suuruse proovitüki ühe segaproovi koostamisest. Segaproov koosneb 15-20 üksikust mullaproovist, mis võetakse ühtlaselt üle kogu ala. Mullaanalüüsi proove ei võeta kohe pärast mineraal- ja orgaaniliste väetiste, lubja laotamist. Iga 500 g kaaluv segaproov pakitakse riidest või polüetüleenkotti ja märgistatakse.

Mulla ettevalmistamine agrokeemiliseks analüüsiks

Analüütilise valimi koostamine on kriitiline toiming, mis tagab saadud tulemuste usaldusväärsuse. Ettevaatamatust ja vigu proovide ettevalmistamisel ja keskmise proovi võtmisel ei kompenseeri hilisem kvaliteetne analüütiline töö. Põllul või kasvuhoones võetud mullaproovid eelkuivatatakse toatemperatuuril õhu käes. Toorproovide säilitamine toob kaasa olulisi muutusi nende omadustes ja koostises, eriti ensümaatiliste ja mikrobioloogiliste protsesside tulemusena. Vastupidi, termilise ülekuumenemisega kaasneb paljude ühendite liikuvuse ja lahustuvuse muutumine.

Kui proove on palju, siis kuivatamine toimub sundventilatsiooniga kappides. Nitraatide, nitritite, neeldunud ammooniumi, kaaliumi, fosfori jm vees lahustuvate vormide määramine. proovide võtmise päeval nende loomuliku niiskuse juures. Ülejäänud määramised tehakse õhukuivade proovidega. Kuivad proovid jahvatatakse mullaveskis või portselanmördis kummist otsaga nuiaga. Jahvatatud ja kuivatatud proov lastakse läbi 2-3 mm ava läbimõõduga sõela. Jahvatamine ja sõelumine toimub seni, kuni kogu võetud proov läbib sõela. Lubatud on ära visata ainult kivide killud, suured juured ja võõrkehad. Proove hoitakse suletud käsitöökottides kemikaalivabas ruumis. Mullaproov analüüsimiseks võetakse "keskmise proovi" meetodil. Selleks puistatakse sõelutud proov õhukese kihina (umbes 0,5 cm) ruudukujulisele paberilehele ja jagatakse spaatliga väikesteks ruutudeks, mille külg on 2-2,5 cm Osa proovist on võetud igalt ruudult spaatliga.

Peamised mullaanalüüsi agrokeemilised näitajad, ilma milleta ükski maaharimine hakkama ei saa, on huumuse sisaldus, fosfori, lämmastiku ja kaaliumi liikuvad vormid, mulla happesus, kaltsiumi, magneesiumi, aga ka mikroelementide, sh raskmetallide sisaldus. . Kaasaegsed meetodid analüüs võimaldab ühes proovis määrata 15-20 elementi. Fosfor kuulub makrotoitainete hulka. Mobiilsete fosfaatide saadavuse järgi eristatakse muldasid väga madala sisaldusega - alla mg, madala - alla 8 mg, keskmise - 8 - 15 mg. ja kõrge - üle 15 mg. fosfaate 100 g pinnase kohta. Kaalium. Selle elemendi jaoks on mullas liikuvate vormide sisalduse jaoks välja töötatud gradatsioonid: väga madal - kuni 4 mg, madal - 4-8 mg, keskmine - 8-12 mg, suurenenud - 12-17 mg, kõrge - rohkem kui 17 mg. vahetatav kaalium 100 g mulla kohta. Mulla happesus – iseloomustab vesinikprootonite sisaldust mullas. Seda indikaatorit väljendab pH väärtus.

Mulla happesus ei mõjuta taimi mitte ainult mürgiste vesinikprootonite ja alumiiniumiioonide otsese mõju kaudu taimejuurtele, vaid ka toitainete omastamise olemuse kaudu. Alumiiniumi katioonid võivad seostuda fosforhappega, muutes fosfori taimedele kättesaamatuks vormiks.

Madala happesuse negatiivne mõju kajastub mullas endas. Kui prootonid tõrjuvad mulla struktuuri stabiliseerivast kaltsiumi ja magneesiumi katioonide mulda absorbeerivast kompleksist (AUC) välja vesiniku, hävivad mullagraanulid ja kaob mulla struktuur.

Eristage tegelikku ja potentsiaalset mulla happesust. Mulla tegelik happesus tuleneb vesiniku prootonite kontsentratsiooni liigsest üle hüdroksüülioonidest mullalahuses. Potentsiaalne pinnase happesus hõlmab AUC-ga seotud vesinikprootoneid. Pinnase võimaliku happesuse hindamiseks määratakse soolaekstrakti pH (pH KCl). Olenevalt KCl pH väärtusest eristatakse mulla happesust: kuni 4 - väga tugevalt happeline, 4,1-4,5 - tugevalt happeline, 4,6-5,0 - mõõdukalt happeline, 5,1-5,5 - kergelt happeline, 5,6- 6,0 on neutraalsele lähedane ja 6.0 on neutraalne.

Pinnase analüüs raskmetallide määramiseks ja kiirgusanalüüs on liigitatud harvaesinevateks analüüsideks.

Muldade vesilahuse saamine.

Mullas sisalduvate ainete lahuseid saadakse mitmel viisil, mis põhimõtteliselt võib jagada kahte rühma: - mullalahuse saamine; - pinnasest vesiekstrakti saamine. Esimesel juhul saadakse sidumata või nõrgalt seotud mulla niiskus – see, mis sisaldub mullaosakeste vahel ja mulla kapillaarides. See on nõrgalt küllastunud lahus, kuid selle keemiline koostis on taime jaoks oluline, kuna just see niiskus peseb taimede juuri ja just selles toimub kemikaalide vahetus. Teisel juhul pestakse selle osakestega seotud lahustuvad keemilised ühendid pinnasest välja. Soola eraldumine veeekstrakti sõltub pinnase ja lahuse vahekorrast ning suureneb ekstraheerimislahuse temperatuuri tõustes (teatud piirideni, kuna liiga kõrge temperatuur võib hävitada kõik ained või viia need teise olekusse ) ja lahuse mahu ja pinnase peenuse astme suurenemine (teatud piirideni, kuna liiga peened tolmuosakesed võivad lahuse ekstraheerimist ja filtreerimist raskendada või võimatuks muuta).

Pinnase lahus saadakse mitmete instrumentide abil: surve, tsentrifuugimine, vedeliku väljatõrjumine segunematu lahusega, vaakumfiltratsiooni meetod ja lüsimeetriline meetod.

Pressimine toimub põllult laboritingimustesse võetud mullaprooviga. Mida rohkem lahust on vaja, seda suurem peaks olema proov või seda suurem on rakendatav rõhk või mõlemad.

Tsentrifuugitakse pikka aega kiirusel 60 pööret minutis. Meetod on ebaefektiivne ja sobib mullaproovidele, mille niiskusesisaldus on lähedane antud pinnase kogu võimalikule niiskusesisaldusele. Ülekuivanud pinnase puhul seda meetodit ei saa kasutada.

Pinnase niiskuse väljatõrjumine ainega, mis mullalahusega ei segune, võimaldab saada praktiliselt kogu mulla niiskuse, sealhulgas kapillaarniiskuse, ilma keerulisi seadmeid kasutamata. Asendusvedelikuna kasutatakse alkoholi või glütseriini. Ebamugav on see, et neil ainetel on lisaks suurele tihedusele mõnede ühendite suhtes hea ekstraheerimisvõime (näiteks alkohol ekstraheerib kergesti mulla orgaanilist ainet), mistõttu võib paljude ainete sisalduse ülehinnatud näitajad olla saadud võrreldes nende tegeliku sisaldusega mullalahuses. Meetod ei sobi kõikidele mullatüüpidele.

Vaakumfiltratsioonimeetodil tekitatakse vaakumi abil proovi kohale vaakum, mis ületab mulla niiskuse pingetaseme. Sel juhul kapillaari niiskust ei eraldata, kuna kapillaari tõmbejõud on suuremad kui vaba vedeliku pinna tõmbejõud.

Lüsimeetrilist meetodit kasutatakse välitingimustes. Lüsimeetriline meetod võimaldab mitte niivõrd hinnata gravitatsioonilist niiskust (ehk niiskust, mis on võimeline gravitatsioonijõu toimel läbi mullakihtide liikuma – välja arvatud kapillaarniiskus), vaid pigem võrrelda keemiliste elementide sisaldust ja migratsiooni. mulla lahusest. Vaba mullaniiskus filtreeritakse läbi mullahorisondi gravitatsioonijõudude toimel mullapinnal asuvasse proovivõtturisse.

Mulla keemilisest koostisest täielikuma pildi saamiseks valmista mullaekstrakt. Selle saamiseks mullaproov purustatakse, lastakse läbi 1 mm läbimõõduga rakkudega sõela, lisatakse vett massisuhtes 1 osa mulda ja 5 osa bidestilleeritud (mis tahes lisanditest puhastatud, degaseeritud ja deioniseeritud) vesi, pH 6,6 - 6,8, temperatuur 20 0 C. Degaseerimine viiakse läbi selleks, et vabastada vesi lahustunud gaasilise süsinikdioksiidi lisanditest, mis mõne ainega kombineerimisel annab lahustumatu sademe, mis vähendab katse täpsust. Ka teiste gaaside lisandid võivad katse tulemusi negatiivselt mõjutada.

Proovi täpsemaks kaalumiseks tuleks arvesse võtta selle loomulikku õhuniiskust, põldu (värskelt võetud proovi puhul) või hügroskoopsust (kuivatatud ja säilitatud proovi puhul). Määratuna protsendina proovi massist, selle niiskusesisaldus teisendatakse massiks ja lisatakse vajalikule massile. Kaalutud osa asetatakse kuiva kolbi mahuga 500–750 ml, lisatakse vesi. Kolb suletakse mullaprooviga ja kastad tihedalt korgiga ning loksutatakse kaks kuni kolm minutit. Seejärel filtreeritakse saadud lahus läbi tuhavaba volditud paberfiltri. Oluline on, et ruumis ei oleks lenduvaid happeaure (eelistatav on töötada tuuletõmbuse all, kus happelahuseid ei ladustata). Enne filtreerimist loksutatakse lahust mullaga korralikult läbi, et väikesed mullaosakesed sulgeksid filtri suurimad poorid ja filtraat oleks läbipaistvam. Ligikaudu 10 ml esialgset filtraati visatakse ära, kuna see sisaldab filtrist pärit lisandeid. Ülejäänud primaarse filtraadi filtreerimist korratakse mitu korda Töö kemikaalide sisalduse määramisega vesiekstraktis algab kohe pärast selle saamist, kuna aja jooksul toimuvad keemilised protsessid, mis muudavad lahuse aluselisust, oksüdeeritavust jne. Juba filtreerimiskiirus võib näidata soolade suhtelist kogusisaldust lahuses. Kui veeekstrakt on sooladerikas, toimub filtreerimine kiiresti ja lahus osutub läbipaistvaks, kuna soolad takistavad mullakolloidide peptiseerumist. Kui lahus on soolavaene, on filtreerimine aeglane ja mitte väga kvaliteetne. Sel juhul on madalast kiirusest hoolimata mõistlik lahust mitu korda filtreerida, sest täiendava filtreerimisega tõuseb veeekstrakti kvaliteet selles sisalduvate mullaosakeste sisalduse vähenemise tõttu.

meetodid kvantitatiivne analüüs mullaanalüüsi käigus saadud ekstraktid või muud lahused.

Enamasti ei sõltu mullaanalüüsi tulemuste tõlgendamine mõõtmismeetodist. Muldade keemilises analüüsis saab kasutada peaaegu kõiki analüütikutele kättesaadavaid meetodeid. Sel juhul mõõdetakse kas indikaatori otseselt otsitavat väärtust või sellega funktsionaalselt seotud väärtust. Keemia põhiosad. muldade analüüs: bruto- või elementaaranalüüs - võimaldab teil teada saada C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti ja muude elementide kogusisaldust. muld; veeekstrakti analüüs (soolapinnase uurimise alus) - annab aimu veeslahustuvate ainete sisaldusest pinnases (kaltsiumi, magneesiumi, naatriumi jne sulfaadid, kloriidid ja karbonaadid); pinnase imamisvõime määramine; mullavarude tuvastamine toitaineid- teha kindlaks kergesti lahustuvate (liikuvate), taimede poolt omastatavate lämmastiku-, fosfori-, kaaliumiühendite jt kogus. Suurt tähelepanu pööratakse mulla orgaanilise aine fraktsioonilise koostise, mulla põhikomponentide ühendite vormide, sh. mikroelemendid.

Mullaanalüüsi laboripraktikas kasutatakse klassikalisi keemilisi ja instrumentaalseid meetodeid. Klassika abil keemilised meetodid saate kõige rohkem täpsed tulemused... Suhteline määramisviga on 0,1-0,2%. Enamiku instrumentaalmeetodite viga on palju suurem - 2-5%

Mullaanalüüsi instrumentaalsetest meetoditest on enim kasutatud elektrokeemilisi ja spektroskoopilisi meetodeid. Elektrokeemiliste meetodite hulgas kasutatakse potentsiomeetrilisi, konduktomeetrilisi, kulomeetrilisi ja voltamperomeetrilisi meetodeid, sealhulgas kõiki kaasaegseid polarograafia sorte.

Pinnase hindamiseks võrreldakse analüüside tulemusi elementide sisalduse optimaalsete tasemetega, mis on katseliselt kindlaks määratud antud pinnasetüübi jaoks ja testitud tootmistingimustes või kirjanduses saadaolevate andmetega muldade varustamise kohta makroga. - ja mikroelemendid või uuritavate elementide maksimaalse lubatud kontsentratsiooniga pinnases. Seejärel tehakse järeldus mulla seisundi kohta, antakse soovitusi selle kasutamiseks, arvutatakse välja meliorantide, mineraal- ja orgaaniliste väetiste doosid kavandatud saagikoristuse jaoks.

Mõõtmismeetodi valikul lähtutakse analüüsitava pinnase keemiliste omaduste tunnustest, indikaatori olemusest, selle taseme määramise nõutavast täpsusest, mõõtmismeetodite võimalustest ja vajalike mõõtmiste teostatavusest katse tingimustes. on võetud arvesse. Mõõtmistäpsuse omakorda määrab uuringu eesmärk ja uuritava omaduse loomulik varieeruvus. Täpsus on meetodi kollektiivne tunnus, mis hindab saadud analüüsitulemuste õigsust ja reprodutseeritavust.

Mõnede keemiliste elementide tasemete suhe muldades.

Elementide erinevad sisaldustasemed ja erinevad keemilised omadused ei muuda alati soovitavaks kasutada sama mõõtmismeetodit kogu vajaliku elementide kogumi kvantifitseerimiseks.

Muldade elementaar- (bruto)analüüsis kasutatakse erinevate avastamispiiridega meetodeid. Keemiliste elementide määramiseks, mille sisaldus ületab kümnendikke protsenti, on võimalik kasutada klassikalisi keemilise analüüsi meetodeid - gravimeetrilist ja titrimeetrilist.

Keemiliste elementide erinevad omadused, nende sisalduse erinev tase, vajadus määrata pinnases oleva elemendi keemilise oleku erinevad näitajad vajalikku kasutamist erinevate avastamispiiridega mõõtmismeetodid.

Mulla happesus

Pinnase reaktsiooni määramine on üks levinumaid analüüse nii teoreetilises kui ka rakendusuuringutes. Kõige täielikum pilt muldade happelistest ja aluselistest omadustest moodustub mitme näitaja samaaegsel mõõtmisel, sealhulgas tiitritav happesus või aluselisus - mahtuvusfaktor ja pH väärtus - intensiivsuse tegur. Mahutavustegur iseloomustab hapete või aluste üldsisaldust muldades, sellest sõltub muldade puhverdusvõime, reaktsiooni stabiilsus ajas ja välismõjude suhtes. Intensiivsuse tegur iseloomustab hapete või aluste hetkelise toime tugevust pinnasele ja taimedele; sellest sõltub taimede varustamine mineraalainetega teatud ajaperioodil. See võimaldab anda õigema hinnangu mulla happesusele, kuna sel juhul arvestatakse mullas vabas ja neelduvas olekus olevate vesiniku- ja alumiiniumioonide koguhulka Tegelik happesus (pH) määratakse potentsiomeetriliselt. Potentsiaalne happesus määratakse teisendamise teel ioonide lahus vesinik ja alumiinium mulla töötlemisel liigse neutraalsete sooladega (KCl):

Moodustunud vaba vesinikkloriidhappe kogust hinnatakse mulla vahetatava happesuse järgi. Osa H + ioonidest jääb neeldunud olekusse (p-iooni tulemusena tekkinud tugev HCl dissotsieerub täielikult ja vaba H + liig lahuses takistab nende täielikku väljatõrjumist PPC-st). Н + ioonide vähem liikuv osa saab lahusesse üle kanda ainult pinnase edasisel töötlemisel hüdrolüütiliselt leeliseliste soolade (CH 3 COONa) lahustega.

Moodustunud vaba äädikhappe koguse järgi hinnatakse mulla hüdrolüütilist happesust. Sel juhul lähevad vesinikioonid kõige täielikumalt lahusesse (tõrjutakse PPC-st välja), kuna tekkiv äädikhape seob kindlalt vesinikioone ja reaktsioon nihkub paremale kuni vesinikioonide täieliku väljatõrjumiseni PPC-st. Hüdrolüütilise happesuse väärtus on võrdne CH 3 COONa ja KCl pinnase töötlemisel saadud tulemuste vahega. Praktikas võetakse hüdrolüütilise happesuse väärtuseks mulla CH 3 COONa töötlemisel saadud tulemus.

Pinnase happesust ei määra mitte ainult vesinikuioonid, vaid ka alumiinium:

Alumiiniumhüdroksiid sadestub ja süsteem praktiliselt ei erine sellest, mis sisaldab ainult neeldunud vesinikioone. Kuid isegi kui AlCl% jääb lahusesse, siis tiitrimise ajal

АlСl 3 + 3 NaOH = А (ОН) 3 + 3 NaCl

mis on samaväärne reaktsiooniga

3 HCl + 3 NaOH = 3 NaCl + 3 H 2 O. Neeldunud alumiiniumioonid tõrjuvad välja ka pinnase töötlemisel CH 3 COONa lahusega. Sel juhul läheb kogu väljatõrjutud alumiinium hüdroksiidi kujul sademesse.

Vastavalt happesuse astmele, määratud soolaekstraktis 0,1N. KKCl potentsiomeetriliselt jagunevad mullad:

pH, vahetatava happesuse ja liikuvuse määraminealumiinium Sokolovi järgi

Vahetatava happesuse määramine põhineb 1,0 N vesiniku ja alumiiniumiioonide väljatõrjumisel PPC-st. KKCl lahus:

Saadud hape tiitritakse leelisega ja arvutatakse välja vahetatav happesus vesiniku ja alumiiniumiioonide summa alusel. Al sadestatakse 3,5% NaF lahusega.

Lahuse korduv tiitrimine võimaldab määrata ainult vesinikioonidest tingitud happesust.

Esimese ja teise tiitrimise andmete erinevust kasutatakse mulla alumiiniumisisalduse arvutamiseks.

Analüüsi edenemine

1. Tehnilisele kaalule võetakse keskmise proovi meetodil kaalutud portsjon 40 g õhukuiva mulda.

2. Viige proov 150-300 ml mahutavusega koonilisse kolbi.

3. Lisage büretist 100 ml 1,0 N. KCl (pH 5,6-6,0).

4. Loksutage rotaatoril 1 tund või loksutage 15 minutit. ja jäta ööseks.

5. Filtreerige läbi lehtri kuiva volditud paberiga, visates ära esimene osa filtraadist.

6. Määrake filtraadi pH väärtus potentsiomeetriliselt.

7. Vahetatava happesuse määramiseks pipeteeritakse 25 ml filtraati 100 ml Erlenmeyeri kolbi.

8. Keeda filtraati põletil või pliidiplaadil 5 minutit. liivakell süsinikdioksiidi eemaldamiseks.

9. Lisage filtraadile 2 tilka fenoolftaleiini ja tiitrige kuuma 0,01 või 0,02 N lahusega. leeliselahus (KOH või NaOH) stabiilse roosa värvini – 1. tiitrimine.

10. Teise Erlenmeyeri kolbi võetakse pipetiga 25 ml filtraati, keedetakse 5 minutit, jahutatakse veevannis toatemperatuurini.

11. Pipeteerige 1,5 ml 3,5% naatriumfluoriidi lahust jahutatud filtraati, segage.

12. Lisage 2 tilka fenoolftaleiini ja tiitrige 0,01 või 0,02 N. leeliselahus kuni kergelt roosaka värvusega – 2. tiitrimine.

Makse

1. Vesiniku- ja alumiiniumioonidest tingitud vahetatav happesus (vastavalt 1. tiitrimise tulemustele) meq 100 g kuiva pinnase kohta:

kus: P - lahjendus 100/25 = 4; H - mullaproov grammides; K on mulla niiskuse koefitsient; ml KOH - tiitrimiseks kasutatud leelise kogus; n. KOH - leelise normaalsus.

2 Vesinikuioonidest tingitud happesuse arvutamine on sama, kuid vastavalt teise tiitrimise tulemustele pärast alumiiniumi sadestamist.

* Nende näitajate määramisel niiskes pinnases määratakse samaaegselt ka niiskuse protsent.

Reaktiivid

1. Lahendus 1 n. KCl, 74,6 g keemiliselt puhast kvaliteeti. KCl lahustatakse 400–500 ml destilleeritud vees, kantakse 1-liitrisesse mõõtekolbi ja viiakse märgini. Reaktiivi pH peaks olema 5,6-6,0 (kontrollige enne analüüsi alustamist - vajadusel seadke soovitud pH väärtus 10% KOH lahuse lisamisega)

2. 0,01 või 0,02 n. KOH või NaOH lahus valmistatakse kaalutud osast reagendist või fiksanaalist.

3. 3,5% naatriumfluoriidi lahus, valmistatud destilleeritud vees ilma CO 2 -ta (destilleeritud vesi keeta, aurustades 1/3 esialgsest mahust).

Muldade prioriteetsete saasteainete määramise meetodid

Eraldi tuleks probleemi kiireloomulisust ja olulisust silmas pidades mainida vajadust analüüsida pinnases leiduvaid raskmetalle. Pinnase raskmetallidega saastumist tuvastatakse uuritavatel territooriumidel mullaproovide võtmise ja nende keemilise analüüsi otseste meetoditega. Kasutatakse ka mitmeid kaudseid meetodeid: fütogeneesi seisundi visuaalne hindamine, liikide leviku ja käitumise analüüs – näitajad taimede, selgrootute ja mikroorganismide seas. Pinnase ja taimestiku proove on soovitav võtta saasteallika raadiuses, arvestades trassil 25-30 km pikkusel valitseval tuulel. Saastehalo paljastamise kaugus saasteallikast võib varieeruda sadadest meetritest kümnete kilomeetriteni. Raskmetallide toksilisuse taseme määramine ei ole lihtne. Erineva tekstuuri ja orgaanilise aine sisaldusega muldade puhul ei ole see tase sama. Kavandatav elavhõbeda MPC on 25 mg / kg, arseeni - 12-15, kaadmiumi - 20 mg / kg. On kindlaks tehtud mitmete raskmetallide hävitavad kontsentratsioonid taimedes (g / miljonit): plii - 10, elavhõbe - 0,04, kroom - 2, kaadmium - 3, tsink ja mangaan - 300, vask - 150, koobalt - 5, molübdeen ja nikkel - 3, vanaadium - 2. Kaadmium... Happeliste muldade lahustes esineb see kujul Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, leeliselistes muldades - Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, CdHCO 3. Kaadmiumioonid (Cd 2+) moodustavad 80-90% lahuses olevast üldkogusest, välja arvatud need pinnased, mis on saastunud kloriidide ja sulfaatidega. Sel juhul moodustab 50% kaadmiumi koguhulgast CdCl + ja CdSO 4. Kaadmium on altid aktiivsele biokontsentratsioonile, mis viib lühikese aja jooksul selle ülemäärase biosaadavuse kontsentratsioonini. Seega on kaadmium võrreldes teiste raskmetallidega kõige tugevam mulla toksiline aine. Kaadmium ei moodusta oma mineraale, vaid esineb lisanditena, suurem osa sellest on muldades esindatud vahetatavate vormidega (56-84%). Kaadmium praktiliselt ei seondu huumusainetega. Plii. Muldasid iseloomustavad kaadmiumiga võrreldes vähem lahustuvad ja vähem liikuvad pliivormid. Selle elemendi sisaldus vees lahustuvas vormis on 1,4%, vahetatavas vormis - 10% brutosisaldusest; üle 8% pliist on seotud orgaanilise ainega, suurema osa sellest kogusest moodustavad fulvaadid. 79% pliist on seotud mulla mineraalse komponendiga. Plii kontsentratsioon maailma taustpiirkondade muldades on 1-80 mg / kg. Paljude aastate maailma uuringute tulemused on näidanud, et keskmine pliisisaldus muldades on 16 mg / kg. Elavhõbe. Elavhõbe on looduslike ökosüsteemide kõige mürgisem element. Hg 2+ ioon võib esineda üksikute elavhõbedaorgaaniliste ühendite kujul (metüül-, fenüül-, etüülelavhõbe jne). Hg 2+ ja Hg + ioonid võivad olla seotud mineraalidega nende kristallvõre osana. Mullasuspensiooni madalate pH väärtuste korral sorbeerub suurem osa elavhõbedast orgaaniline aine ja pH tõustes suureneb mulla mineraalidega seotud elavhõbeda hulk.

Plii ja kaadmium

Plii ja kaadmiumi sisalduse määramiseks esemetes looduskeskkond Taustatasemel on kõige laialdasemalt kasutatav meetod aat(AAS). AAS-meetod põhineb inertgaasi atmosfääris grafiitelemendis lahusesse viidud analüüdi pihustamisel ja vastava metalli õõneskatoodlambi emissioonispektri resonantsjoone neeldumisel. Plii neeldumist mõõdetakse lainepikkusel 283,3 nm, kaadmiumi neeldumist lainepikkusel 228,8 nm. Analüüsitud lahus läbib kuivatamise, tuhastamise ja pihustamise etapid grafiitelemendis, kasutades inertgaasi voolus elektrivooluga kõrgel temperatuuril kuumutamist. Vastava elemendi õõneskatoodiga lambi emissioonispektri resonantsjoone neeldumine on võrdeline selle elemendi sisaldusega proovis. Elektrotermilise pihustamise korral grafiitküvetis on plii avastamispiir 0,25 ng / ml, kaadmiumi 0,02 ng / ml.

Tahked mullaproovid kantakse lahusesse järgmiselt: 5 g õhukuiva mulda pannakse kvartstopsi, valatakse 50 ml kontsentreeritud lämmastikhapet, aurustatakse ettevaatlikult mahuni ligikaudu 10 ml, lisatakse 2 ml 1 N lahust. . lämmastikhappe lahus. Proov jahutatakse ja filtreeritakse. Filtraat lahjendatakse mõõtekolvis bidestilleeritud veega 50 ml-ni. 20 μl proovi alikvoot sisestatakse mikropipeti abil grafiitküvetti ja mõõdetakse elemendi kontsentratsioon.

elavhõbe

Kõige selektiivsem ja ülitundlikum meetod elavhõbedasisalduse määramiseks erinevates loodusobjektides on külma auru aatomiabsorptsiooni meetod. Mullaproovid mineraliseeritakse ja lahustatakse väävel- ja lämmastikhappe seguga. Saadud lahuseid analüüsitakse aatomabsorptsiooniga. Lahuses olev elavhõbe redutseeritakse metalliliseks elavhõbedaks ning aeraatori abil juhitakse elavhõbedaaur otse aakambrisse. Avastamispiir on 4 μg / kg.

Mõõtmised viiakse läbi järgmiselt: aparatuur käivitatakse, mikroprotsessor lülitatakse sisse, proovi valatakse 100 ml lahustunud proov, seejärel lisatakse 5 ml 10% tinakloriidi lahust ja korgiga aeraator. õhukesele lõigule sisestatakse koheselt. Registreeritakse spektrofotomeetri maksimaalne näit, mille järgi arvutatakse kontsentratsioon.

2. Taimede analüüs

Taimede analüüs võimaldab teil lahendada järgmised probleemid.

1. Uurida makro- ja mikroelementide muundumist süsteemis muld – taim- väetised erinevatele taimekasvatusviisidele.

2. Määrata taimsete objektide ja sööda peamiste biokomponentide: valkude, rasvade, süsivesikute, vitamiinide, alkaloidide sisaldus ning nende sisalduse vastavus aktsepteeritud normidele ja standarditele.

3. Hinnake taimede sobivuse mõõdet tarbijale (nitraadid, raskmetallid, alkaloidid, toksilised ained).

Taimede proovide võtmine

Taimeproovi valimine on ülioluline tööetapp, see nõuab teatud oskusi ja kogemusi. Proovide võtmisel ja analüüsiks ettevalmistamisel tekkinud vigu ei kompenseeri kogutud materjali kvaliteetne analüütiline töötlemine. Agro- ja biotsenooside taimeproovide valimisel võetakse aluseks keskmise proovi meetod. Selleks, et keskmine proov kajastaks kogu taimede kogumi seisundit, võetakse arvesse makro- ja mikroreljeefi, hüdrotermilisi tingimusi, taimede ühtlust ja tihedust ning nende bioloogilisi omadusi.

Taimeproovid võetakse kuiva ilmaga, hommikul, pärast kaste kuivamist. Taimede ainevahetusprotsesse dünaamikas uurides jälgitakse neid tunde kogu kasvuperioodi vältel.

Eristage pidevkülvi kultuure: nisu, kaer, oder, teravili, kõrrelised jne ja reakultuure: kartul, mais, peet jne.

Tahkete külviviljade jaoks eraldatakse katselapis ühtlaselt 5-6 põllulappi suurusega 0,25-1,00 m 2, põllult niidetakse taimi 3-5 cm kõrguselt.Võetud materjali kogumaht on a. kombineeritud proov. Pärast selle proovi hoolikat keskmistamist võtke keskmiselt 1 kg proov. Keskmine proov kaalutakse, seejärel analüüsitakse botaanilist koostist, võetakse arvesse umbrohtusid ja haigeid taimi, mis jäetakse proovist välja.

Taimed jagunevad lehtede, varte, kõrvade, lillede, kõrvade proovis kaaluarvestusega organiteks. Noored taimed ei eristu elundite järgi ja on täielikult fikseeritud. Reakultuuridele, eriti kõrge varrega kultuuridele, nagu mais, päevalill jne. koondproov koosneb 10–20 keskmise suurusega taimest, mis on võetud piki proovitüki diagonaali või vaheldumisi mittekülgnevates ridades.

Juurviljade valikul kaevatakse välja 10-20 keskmise suurusega taime, puhastatakse mullast, kuivatatakse, kaalutakse, eraldatakse maapealsed elundid ja kaalutakse juured.

Keskmine proov tehakse võttes arvesse mugulate, kõrvade, korvide jms suurust. Selleks sorteeritakse materjal visuaalselt suureks, keskmiseks, väikeseks ja vastavalt sellele on murdosa osalus keskmine proov. Kõrgevarreliste põllukultuuride puhul saab proovi keskmistada kogu taime pikisuunalise lahkamise tõttu ülalt alla.

Õige proovivõtu hindamise kriteeriumiks on paralleelmääratluste keemilise analüüsi tulemuste konvergents. Aktiivsel kasvuperioodil võetud taimeproovides on keemiliste reaktsioonide kiirus palju suurem kui paljudel analüüsitud objektidel. Ensüümide töö tõttu jätkuvad biokeemilised protsessid, mille tulemusena toimub selliste ainete nagu tärklis, valgud, orgaanilised happed ja eriti vitamiinide lagunemine. Uurija ülesanne on minimeerida aega proovi võtmisest taimse materjali analüüsimise või fikseerimiseni. Reaktsioonide kiirust saab vähendada, töötades värskete taimedega külmas kliimakambris (+ 4 ° C), samuti lühiajaliselt külmkapis. Värskes taimses materjalis loodusliku niiskuse juures määratakse valkude, süsivesikute, ensüümide, kaaliumi, fosfori vees lahustuvad vormid, määratakse nitraatide ja nitritite sisaldus. Väikese veamääraga saab neid määramisi teha taimeproovides pärast külmkuivatamist.

Fikseeritud õhkkuiv proovides määratakse kõik makrotoitained, s.o. taimede tuha koostis, valkude, süsivesikute, rasvade, kiudainete, pektiinainete üldsisaldus. Kuivatamine taimeproovid Absoluutselt kuivmass analüüsiks on vastuvõetamatu, kuna paljude orgaaniliste ühendite lahustuvus ja füüsikalis-keemilised omadused on häiritud, toimub valkude pöördumatu denaturatsioon. Analüüsimisel tehnoloogilised omadused kõik esemed on lubatud kuivatada temperatuuril kuni 30 ° C. Kõrgendatud temperatuur muudab valgu-süsivesikute komplekside omadusi taimedes ja moonutab määramistulemusi.

Taimse materjali fikseerimine

Orgaaniliste ja tuhaainete säilitamine taimeproovides nende loomulikule olekule lähedastes kogustes toimub tänu fikseerimisele. Kasutatakse temperatuuri fikseerimist ja külmkuivatamist. Esimesel juhul toimub taimede koostise stabiliseerumine ensüümide inaktiveerimise tõttu, teisel juhul - sublimatsiooni tõttu, samal ajal kui taimeensüümid jäävad aktiivsesse olekusse, valgud ei denatureerita. Taimse materjali temperatuuri fikseerimine toimub kuivatusahjus. Taimne materjal asetatakse jõupaberkottidesse ja laaditakse temperatuurini 105–110 ° C eelsoojendatud ahju. Pärast laadimist hoida temperatuuri 90-95 ° C 10-20 minutit, olenevalt taimse materjali omadustest. Selle temperatuuritöötlusega veeauru tõttu inaktiveeritakse taimeensüümid. Fikseerimise lõpus peaks taimne materjal olema niiske ja letargiline, säilitades samal ajal oma värvi. Proovi edasine kuivatamine toimub õhu juurdepääsuga avatud kottides temperatuuril 50-60 ° C 3-4 tundi.Määratletud temperatuuri ja ajavahemikke ei tohi ületada. Pikaajaline küte kl kõrge temperatuur põhjustab paljude lämmastikku sisaldavate ainete termilist lagunemist ja taimsete süsivesikute karamelliseerumist. Istutage suure veesisaldusega isendid - juured, puuviljad, marjad jne. jagatud segmentideks, nii et analüüsi kaasatakse loote perifeerne ja keskosa. Proovi segmentide komplekt koosneb suurte, keskmiste ja väikeste puuviljade või mugulate segmentidest, mis on vastavas proportsioonis saagikoristusel. Söötmeproovi segmendid purustatakse ja fikseeritakse emailitud küvettides. Kui proovid on mahukad, purustatakse taimede õhust osa vahetult enne fikseerimist ja suletakse kiiresti kottidesse. Kui proovid peaksid sisaldama ainult keemiliste elementide komplekti, võib neid kuivatamise asemel toatemperatuuril kuivatada. Taimne materjal on parem kuivatada termostaadis temperatuuril 40–60 0 С, kuna toatemperatuuril võib mass mädaneda ja saastuda atmosfääri tolmuosakestega. Teravilja ja seemnete proove ei fikseerita temperatuuriga, vaid need kuivatatakse temperatuuril, mis ei ületa 30 ° C. Taimse materjali lüofiliseerimine (kuivatamine sublimatsiooni teel) põhineb jää aurustumisel vedelast faasist mööda minnes. Materjali kuivatamine lüofiliseerimise ajal toimub järgmiselt: valitud taimne materjal külmutatakse tahkeks, täites proovi vedela lämmastikuga. Seejärel asetatakse proov lüofilisaatorisse, kus see kuivatatakse madalal temperatuuril ja vaakumi tingimustes. Sel juhul imab niiskust spetsiaalne kuivatusaine (reagent), mida kasutatakse silikageelina, kaltsiumkloriidina jne. Külmkuivatamine pärsib ensümaatilisi protsesse, kuid ensüümid ise säilivad.

Taimeproovide jahvatamine ja säilitamine.

Taimede jahvatamine toimub õhukuivas olekus. Jahvatuskiirus suureneb, kui proove eelkuivatatakse termostaadis. Hügroskoopse niiskuse puudumine neis määratakse visuaalselt: habras, kergesti purunev varte ja lehtede käes - kõige sobivam materjal lihvimiseks

Üle 30 g kaaluvate puisteproovide jahvatamiseks kasutatakse laboriveskeid, väikeproovide jahvatamiseks kodumajapidamises kasutatavaid kohviveskeid. Väga väikestes kogustes taimeproovid jahvatatakse portselanmördis ja lastakse seejärel läbi sõela. Purustatud materjal sõelutakse läbi sõela. Ava läbimõõt sõltub analüüsi spetsiifikast: 1 mm kuni 0,25 mm. Osa materjalist, mis pole sõela läbinud, jahvatatakse uuesti veskis või uhmris. Taimse materjali "viskamine" ei ole lubatud, kuna see muudab keskmise proovi koostist. Suure jahvatatud proovide mahu korral saab mahtu vähendada, minnes keskmisest laboriproovist keskmisele analüütilisele proovile, viimase kaal on 10-50 g, teravilja puhul vähemalt 100 g. Valik tehakse veeranditamisega . Laboriproov jaotatakse ühtlaselt paberile või klaasile ringi või ruudu kujul. Spaatel on jagatud väikesteks ruutudeks (1-3 cm) või segmentideks. Mittekülgnevate ruutude materjal võetakse analüütilisse proovi.

Erinevate ainete määramine taimses materjalis

Süsivesikute vees lahustuvate vormide määramine

Süsivesikute sisalduse ja mitmekesisuse määravad taimeliigid, arengufaas ja abiootilised keskkonnategurid ning need on väga erinevad. Monosahhariidide määramiseks on olemas kvantitatiivsed meetodid: keemilised, polarimeetrilised. Polüsahhariidide määramine taimedes toimub samade meetoditega, kuid esiteks hävib happelise hüdrolüüsi käigus nende ühendite hapnikuside (-O-). Üks peamisi määramismeetodeid, Bertrandi meetod, põhineb taimsest materjalist lahustuvate süsivesikute ekstraheerimisel kuuma destilleeritud veega. Filtraadi ühes osas määratakse monosahhariidid, teises - pärast hüdrolüüsi vesinikkloriidhape- di- ja trisahhariidid, mis lagunevad glükoosiks

Kaaliumi, fosfori, lämmastiku määramine põhineb peal taimede orgaaniliste ainete hüdrolüüsi ja oksüdatsiooni reaktsioonid tugevate oksüdeerijatega (väävel- ja kloorhape). Peamine oksüdeerija on perkloorhape (HClO 4). Lämmastikuvabad orgaanilised ained oksüdeeritakse veeks ja süsinikdioksiidiks, vabastades tuhaelemendid oksiididena. Lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid hüdrolüüsitakse ja oksüdeeritakse veeks ja süsinikdioksiidiks, eraldades lämmastikku ammoniaagi kujul, mis seob koheselt väävelhappega. Seega sisaldab lahus tuhaelemente oksiidide kujul ja lämmastikku ammooniumsulfaadi ja perkloorhappe ammooniumsoola kujul. Meetod kõrvaldab lämmastiku, fosfori ja kaaliumi kadu nende oksiidide kujul, kuna taimne aine puutub kokku temperatuuril 332 ° C. See on väävelhappe keemistemperatuur, perkloorhappe keemistemperatuur on palju madalam - 121 ° C.

Definitsioonnitraatide ja nitritite sisaldus... Taimed koguvad nitraate ja nitriteid suurtes kogustes. Need ühendid on inimestele ja loomadele mürgised, eriti nitritid, mille mürgisus on 10 korda kõrgem nitraatide omast. Inimeste ja loomade nitritid muudavad hemoglobiini raudrauda raudraudaks. Saadud methemoglobiin ei suuda hapnikku kanda. Nõutav on range kontroll taimekasvatussaaduste nitraatide ja nitritite sisalduse üle. Nitraatide sisalduse määramiseks taimedes on välja töötatud mitmeid meetodeid. Kõige levinum on ionomeetriline ekspressmeetod. Nitraadid ekstraheeritakse kaaliummaarja lahusega, millele järgneb ioonselektiivse elektroodi abil nitraatide kontsentratsiooni mõõtmine lahuses. Meetodi tundlikkus on 6 mg / dm 3. Nitraatide määramispiir kuivas proovis on 300 ml -1, märjas proovis - 24-30 ml -1. Vaatleme üksikasjalikumalt taimede üldlämmastiku analüüsi.

Üldlämmastiku määramine Kb järgieldal

Suuremat lämmastikusisaldust täheldatakse generatiivsetes organites, eriti teraviljas, madalam on selle sisaldus lehtedes, vartes, juurtes, juurtes ja väga vähe põhus. Taime üldlämmastikku esindab kaks vormi: valguline lämmastik ja mittevalguühendite lämmastik. Viimane hõlmab lämmastikku, mis on osa amiididest, vabadest aminohapetest, nitraatidest ja ammoniaagist.

Valgusisaldus taimedes määratakse valgulise lämmastiku koguse järgi.Valgulämmastiku sisaldus (protsentides) korrutatakse vegetatiivsete organite ja juurviljade analüüsil koefitsiendiga 6,25 ning teravilja analüüsil 5,7-ga. Lämmastiku mittevalguvormide osakaal moodustab vegetatiivsetes organites 10-30%, teraviljas mitte üle 10%. Mittevalgulise lämmastiku sisaldus kasvuperioodi lõpuks väheneb, mistõttu tootmistingimustes jäetakse selle osatähtsus tähelepanuta. Sel juhul määratakse üldlämmastik (protsentides) ja selle sisaldus muudetakse valguks. Seda indikaatorit nimetatakse "toorvalguks" või valguks. Meetodi põhimõte... Taimse materjali proov tuhastatakse Kjeldahli kolvis kontsentreeritud väävelhappega ühe katalüsaatori (metallseleen, vesinikperoksiid, perkloorhape jne) juuresolekul. Tuhastamistemperatuur on 332 °C. Orgaanilise aine hüdrolüüsi ja oksüdatsiooni käigus hoitakse lämmastikku kolvis lahuses ammooniumsulfaadi kujul.

Ammoniaak destilleeritakse Kjeldahli aparaadis välja, samal ajal kui lahust kuumutatakse ja keedetakse.

Happelises keskkonnas ammooniumsulfaadi hüdrolüütilist dissotsiatsiooni ei toimu, ammoniaagi osarõhk on null. Leeliselises keskkonnas tasakaal nihkub ja lahusesse tekib ammoniaak, mis kuumutamisel kergesti aurustub.

2NH4OH = 2NH3 * 2H20.

Ammoniaak ei kao, vaid läbib külmkapi esmalt gaasi kujul ja seejärel kondenseerumisel tilgub tiitritud väävelhappega vastuvõtjasse ja seostub sellega, moodustades taas ammooniumsulfaadi:

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4.

Ammoniaagiga mitteseotud happe liig tiitritakse kombineeritud indikaatori või metüülroti abil täpselt kindlaks määratud normaalsusega leelisega.

Analüüsi edenemine

1. Analüütilisel kaalul võtta katseklaasi abil taimse materjali proov? 0,3-0,5 ± 0 0001 g (prooviga katseklaasi massi ja materjalijääkidega katseklaasi massi vahe järgi) ja asetades katseklaasi otsa 12–15 cm kummist toru, langetage proov ettevaatlikult Kjeldahli kolvi põhja. Valage väikese silindriga kolbi 10–12 ml kontsentreeritud väävelhapet (d = 1,84). Taimse materjali ühtlane tuhastamine algab juba toatemperatuuril, seega on parem jätta happega täidetud kaalutud portsjonid ööseks.

2. Pange kolvid elektripliidile ja põletage järk-järgult, esmalt madalal kuumusel (panage asbesti), seejärel kõrgel kuumusel, aeg-ajalt õrnalt loksutades. Kui lahus muutub homogeenseks, lisage katalüsaator (mõned seleenikristallid või mõni tilk vesinikperoksiidi) ja jätkake põletamist, kuni lahus on täielikult värvi muutnud.

Katalüsaatorid... Katalüsaatorite kasutamine aitab kaasa väävelhappe keemistemperatuuri tõusule ja tuhastamise kiirenemisele. Kjeldahli meetodi erinevates modifikatsioonides kasutatakse metallilist elavhõbedat ja seleeni, kaaliumsulfaati, vasksulfaati ja vesinikperoksiidi. Perkloorhapet ei ole soovitatav kasutada põlemise katalüsaatorina üksi või segus väävelhappega. Materjali oksüdatsioonikiirus on sel juhul tagatud mitte temperatuuri tõusust, vaid hapniku kiirest eraldumisest, millega kaasnevad tuhastamise ajal lämmastikukadud.

3. Ammoniaagi destilleerimine... Pärast põlemise lõppu jahutatakse Kjeldahli kolb ja valatakse sellesse ettevaatlikult mööda seinu destilleeritud vett, sisu segatakse ja kolvi kael loputatakse. Esimene osa vett valatakse kaelani ja kantakse kvantitatiivselt 1-liitrisesse ümarkolbi. Kjeldahli kolbi pestakse veel 5–6 korda veel väikeste portsjonitena kuuma destilleeritud veega, iga kord valades pesuvee eemaldamiskolbi. Täitke eemaldamiskolb pesuveega 2/3 mahust ja lisage 2–3 tilka fenoolftaleiini. Väike kogus vett raskendab destilleerimisel aurustumist ja suur kogus võib põhjustada keeva vee kandumist külmkappi.

4. Koonilisse kolbi või keeduklaasi mahuga 300-400 ml (vastuvõtja) valada büretist 25-30 ml 0,1 N. H 2 SO 4 (täpselt määratud tiitriga) lisage 2-3 tilka metüülrothi indikaatorit või Groaki reaktiivi (lilla värv). Külmiku toru ots on kastetud happesse. Eemaldamise kolb asetatakse küttekehale ja ühendatakse külmkapiga, kontrollides ühenduse tihedust. Ammooniumsulfaadi hävitamiseks ja ammoniaagi eemaldamiseks kasutatakse 40% leeliselahust sellises mahus, mis on neli korda suurem kui proovi põletamisel võetud kontsentreeritud väävelhappe maht.

Sarnased dokumendid

    Agronoomilise keemia olemus. Mullaomadused, keemilise koostise näitajate süsteem, määramise ja tõlgendamise põhimõtted. Prioriteetsete saasteainete määramise meetodid. Taimede analüüs. Tüüpide ja vormide määramine mineraalväetised.

    kursusetöö, lisatud 25.03.2009

    Väetiste klassifitseerimise meetodid. Mineraalväetiste ladustamise ja käitlemise tunnused, nõuded nende kvaliteedile. Mineraalväetiste kohustuslik märgistamine. Toimeaine mineraalväetiste annuste arvutamine. Väetamise tehnika.

    õpetus, lisatud 15.06.2010

    Seire, mulla klassifitseerimine. Mulla hügroskoopse niiskuse, vahetatava happesuse määramise meetod. Karbonaadioonidest tingitud üldleeliselisuse ja aluselisuse määramine. Muldade raua brutosisalduse kompleksomeetriline määramine.

    ülesanne lisatud 11.09.2010

    Raua määramise meetodid pinnases: aatomabsorptsioon ja kompleksomeetriline. Rauaühendite rühmade vahekord erinevates muldades. Meetodid raua liikuvate vormide määramiseks ammooniumtiotsüanaati kasutades. Analüüsi standardlahendused.

    test, lisatud 08.12.2010

    Ained, peamiselt soolad, mis sisaldavad taimedele vajalikke toitaineid. Lämmastik-, fosfor- ja kaaliumväetised. Kõigi tegurite väärtus ja kasutamine, mis määravad väetiste suure mõju, võttes arvesse agrometeoroloogilisi tingimusi.

    abstraktne, lisatud 24.12.2013

    Peamise koostis ja omadused lämmastikväetised. Potasväetised, nende omadused. Kõrg-, madal- ja siirdeturvas. Mineraalväetiste tootmise tähtsus riigi majanduses. Tehnoloogiline protsess tootmine. Keskkonnakaitse.

    kursusetöö, lisatud 16.12.2015

    Ülevaade terase lämmastiku määramise meetodi väljatöötamisest. Mitmelaborilise nitrissüsteemi vedela metalli lämmastiku analüsaatori süsteemi omadused. Vedelasse terasesse sukeldatud Nitrise sondi otsiku omadused. Lämmastiku mõõtmise tsükli etappide analüüs.

    test, lisatud 03.05.2015

    abstraktne, lisatud 23.01.2010

    üldised omadused mineraalväetised. JSC "Acron" ammooniumnitraadi tootmise tehnoloogiline skeem. Materjali koostamine ja soojusbilanss... Protsessi temperatuuri, nitraadi lõppkontsentratsiooni määramine; toote omadused.

    praktika aruanne, lisatud 30.08.2015

    Ainete ja materjalide koostise mõõtmise tunnused. Instrumentaalsete analüüsimeetodite tundmatu kontsentratsiooni määramise tehnikate üksikasjalik kirjeldus. Füüsikalise ja keemilise analüüsi kui iseseisva teadusharu üldistatud tõlgendamine.

mob_info