Chemické výskumné metódy v rastlinách. Agrochemický rozbor pôd, rastlín, hnojív. Systém ukazovateľov chemického stavu pôd
Pri určovaní potrieb rastlín na hnojivá, spolu s agrochemickými rozbormi pôdy, poľnými a vegetačnými pokusmi, mikrobiologickými a inými metódami sa stále viac využívajú metódy diagnostiky rastlín.
V súčasnosti sa široko používajú tieto metódy diagnostiky rastlín: 1) chemická analýza rastlín, 2) vizuálna diagnostika a 3) vstrekovanie a postrek. Chemický rozbor rastlín je najbežnejšou metódou diagnostiky potreby hnojenia.
Chemická diagnostika je zastúpená tromi typmi: 1) listová diagnostika, 2) tkanivová diagnostika a 3) rýchle (expresné) metódy analýzy rastlín.
Dôležité etapy v diagnostike rastlín chemický rozbor sú: 1) odber vzorky rastliny na analýzu; 2) berúc do úvahy sprievodné podmienky pre rast rastlín; 3) chemická analýza rastlín; 4) spracovanie analytických údajov a vypracovanie záveru o potrebe rastlín v hnojivách.
Odoberanie vzoriek rastlín na analýzu. Pri výbere rastlín na analýzu je potrebné zabezpečiť, aby odobraté rastliny zodpovedali priemernému stavu rastlín v danej oblasti poľa. Ak je výsev homogénny, potom môže byť obmedzená jedna vzorka; ak existujú škvrny lepšie vyvinutých alebo naopak horšie vyvinutých rastlín, potom sa z každej z týchto škvŕn odoberie samostatná vzorka, aby sa zistil dôvod zmeneného stavu rastliny. Obsah živín v dobre vyvinutých rastlinách možno v tomto prípade použiť ako indikátor normálneho zloženia daného rastlinného druhu.
Pri vykonávaní analýz je potrebné zjednotiť techniku odberu a prípravy vzorky: odber rovnakých častí rastliny podľa radu, polohy na rastline a podľa fyziologického veku.
Výber časti rastliny na analýzu závisí od metódy chemickej diagnostiky. Na získanie spoľahlivých údajov je potrebné odobrať vzorky aspoň z desiatich rastlín.
Pri stromových plodinách je kvôli zvláštnostiam ich zmien súvisiacich s vekom odoberanie vzoriek rastlín o niečo ťažšie ako pri poľných plodinách. Odporúča sa vykonať výskum v nasledujúcich vekových obdobiach: sadenice, sadenice, mladé a ovocné rastliny. Listy, ich stopky, púčiky, výhonky alebo iné orgány odoberáme z hornej tretiny výhonkov zo stredného pásma koruny stromov alebo kríkov rovnakého veku a kvality, pričom treba dodržiavať rovnaké poradie, a to: buď len od plod, alebo len z neovocných výhonkov, alebo z výhonkov aktuálneho porastu, prípadne listov na priamom slnku alebo rozptýlenom svetle. Všetky tieto body je potrebné vziať do úvahy, pretože všetky ovplyvňujú chemické zloženie listov. Je potrebné poznamenať, že najlepšia korelácia medzi chemickým zložením listu a úrodou plodov sa dosiahne, ak sa ako vzorka odoberie list, v ktorého pazuche sa vyvinie kvetný puk.
V akej fáze vývoja rastliny by sa mali odoberať vzorky na analýzu? Pokiaľ ide o získanie najlepšej korelácie s výnosom, ako najlepšia sa ukazuje analýza rastlín vo fáze kvitnutia alebo dozrievania. Lundegard, Kolarzhik a ďalší výskumníci sa teda domnievajú, že kvitnutie je takou fázou pre všetky rastliny, pretože v tomto okamihu sú hlavné rastové procesy ukončené a nárast hmoty „nerozriedi“ percento látok.
Vyriešiť problém, ako zmeniť výživu rastlín, aby sa zabezpečila tvorba najlepšia úroda, je potrebné analyzovať rastliny vo viacerých skoré obdobia vývoj a nie raz, ale niekoľko (tri alebo štyri), počnúc výskytom jedného alebo dvoch listov.
Čas odberu vzoriek. I termín: pre jarné obilniny (pšenica, ovos, kukurica) - vo fáze troch listov, to znamená pred začiatkom diferenciácie rudimentárneho klasu alebo metliny; pre ľan - začiatok rybej kosti; pre zemiaky, strukoviny, bavlnu a iné - fáza štyroch až piatich pravých listov, to znamená pred pučaním; u cukrovej repy fáza troch pravých listov.
II termín: pre jarné obilniny - vo fáze piatich listov, to znamená vo fáze nábehu; pre repu - vo fáze rozvinutia šiesteho listu; pre všetko ostatné - počas tvorby prvých malých zelených púčikov, to znamená až do samého začiatku pučania.
III termín: vo fáze kvitnutia; pri repe – pri rozširovaní ôsmeho až deviateho listu.
IV termín: vo fáze mliečnej zrelosti semien; pre repu - týždeň pred zberom.
Mať dreviny a pestovateľom bobúľ sa vzorky odoberajú podľa týchto fáz tvorby plodín: a) pred kvitnutím, to znamená na začiatku silného rastu, b) kvitnutím, to znamená v období silného rastu a fyziologického vypadávania vaječníkov, c) tvorba plodov, d) dozrievanie a zber a e) obdobie jesenného opadu lístia.
Pri určovaní načasovania odberu vzoriek rastlín je potrebné vziať do úvahy aj obdobie rastu a vývoja, počas ktorého klesajú kritické úrovne výživy. Pod pojmom "kritické úrovne" sa rozumejú najnižšie koncentrácie živín v rastlinách počas kritického obdobia ich vývoja, tj koncentrácie, pod ktorými dochádza k zhoršeniu stavu rastliny a zníženiu výnosu. Optimálnym zložením rastliny sa rozumie taký obsah živín v nej v kritických fázach jej vývoja, ktorý zabezpečuje vysokú úrodu.
Hodnoty kritických úrovní a optimálneho zloženia sú uvedené pre niektoré plodiny nižšie. Vzorky sa odoberajú vo všetkých prípadoch v rovnakých hodinách dňa, najlepšie ráno (o 8-9 hodine), aby sa predišlo zmenám v zložení rastlín v dôsledku dennej stravy.
Zohľadnenie sprievodných podmienok. Nie vždy je správne posudzovať dostatočnosť či nedostatočnosť výživy rastlín niektorými prvkami len z údajov chemického rozboru. Je známych veľa faktov, kedy nedostatok jednej alebo viacerých živín, oneskorenie fotosyntézy alebo narušenie vodného, termálneho a iného životne dôležitého režimu môže spôsobiť nahromadenie toho či onoho prvku v rastline, čo by v žiadnom prípade nemalo charakterizovať dostatok tento prvok v živnom médiu (pôda). Vyhnúť sa možné chyby a nepresnosti v záveroch je potrebné porovnať údaje chemického rozboru rastlín s množstvom ďalších ukazovateľov: s hmotnosťou, rastom a rýchlosťou vývinu rastlín v čase odberu vzoriek a s konečným zberom, s vizuálnymi diagnostické znaky, so zvláštnosťami poľnohospodárskej techniky, s agrochemické vlastnosti pôda, poveternostné podmienky a množstvo ďalších ukazovateľov ovplyvňujúcich výživu rastlín. Preto je jednou z najdôležitejších podmienok úspešného využitia diagnostiky rastlín čo najpodrobnejšie zaúčtovanie všetkých týchto ukazovateľov pre ich následné porovnanie medzi sebou a s údajmi z analýzy.
Keďže botanika študuje niekoľko rôznych aspektov organizácie a fungovania rastlinné organizmy, potom sa v každom prípade použije iný súbor výskumných metód. Botanika využíva všeobecné metódy (pozorovanie, porovnávanie, analýza, experiment, zovšeobecňovanie) a mnohé
špeciálne metódy (biochemické a cytochemické, svetelné metódy (konvenčné, fázový kontrast, interferenčné, polarizačné, fluorescenčné, ultrafialové) a elektrónová (transmisná, skenovacia) mikroskopia, metódy bunkovej kultúry, mikroskopická chirurgia, metódy molekulárnej biológie, genetické metódy, elektrofyziologické metódy, zmrazenie a čipovacie metódy, biochronologické metódy, biometrické metódy, matematického modelovaniaštatistické metódy).
Špeciálne metódy berú do úvahy zvláštnosti konkrétnej úrovne organizácie sveta rastlín. Takže študovať nižšie úrovne organizácie využívajú rôzne biochemické metódy, metódy kvalitatívnej a kvantitatívnej chemickej analýzy. Na štúdium buniek sa používajú rôzne cytologické metódy, najmä elektrónová mikroskopia. Na štúdium tkanív a vnútornej štruktúry orgánov sa používajú metódy svetelnej mikroskopie, mikroskopická chirurgia a selektívne farbenie. Na štúdium flóry na populačno-druhovej a biocenotickej úrovni sa využívajú rôzne genetické, geobotanické a ekologické výskumné metódy. V rastlinnej taxonómii majú dôležité miesto také metódy ako porovnávacie morfologické, paleontologické, historické a cytogenetické.
Asimilácia materiálu z rôznych odborov botaniky je teoretickým základom prípravy budúcich odborníkov na pôdu agrochemikov. Vzhľadom na neoddeliteľný vzťah medzi rastlinným organizmom a prostredím jeho existencie, morfologické znaky a vnútorná štruktúra rastliny sú do značnej miery určené vlastnosťami pôdy. Zároveň závisí aj smer a intenzita fyziologických a biochemických procesov chemické zloženie pôdy a jej ďalších vlastností, v konečnom dôsledku určuje rast rastlinnej biomasy a produktivitu rastlinnej výroby ako sektora ako celku. Takže botanické znalosti umožňujú zdôvodniť potrebu a dávky rôznych látok zavádzaných do pôdy, ovplyvňovať úrodu pestované rastliny... V skutočnosti je akýkoľvek vplyv na pôdu s cieľom zvýšiť produktivitu pestovaných a voľne rastúcich rastlín založený na údajoch získaných v rôznych odvetviach botaniky. Metódy biologickej kontroly rastu a vývoja rastlín sú takmer úplne založené na botanickej morfológii a embryológii.
Rastlinný svet je zasa dôležitým faktorom pri tvorbe pôdy a predurčuje mnohé vlastnosti pôdy. Každý typ vegetácie je charakterizovaný určitými typmi pôdy a tieto vzory boli úspešne použité na mapovanie pôdy. Druhy rastlín a ich jednotlivé taxonomické skupiny môžu pôsobiť ako spoľahlivé fytoindikátory potravných (pôdnych) podmienok. Indikátorová geobotanika poskytuje pôdoznalečkám a agrochemikom jednu z dôležitých metód hodnotenia kvality pôd, ich fyzikálno-chemických a chemických vlastností,
Botanika je teoretickým základom agrochémie, ako aj aplikovaných odborov ako rastlinná výroba a lesníctvo. Teraz sa do kultivácie zaviedlo asi 2 000 druhov rastlín, ale iba malá časť z nich je široko pestovaná. Mnohé voľne žijúce druhy rastlín sa môžu v budúcnosti stať veľmi perspektívnymi plodinami. Botanika zdôvodňuje možnosť a realizovateľnosť poľnohospodárskeho rozvoja prírodných oblastí, rekultivačných opatrení na zvýšenie produktivity prirodzených zoskupení rastlín, najmä lúk a lesov, prispieva k rozvoju a racionálnemu využívaniu rastlinných zdrojov pôdy, sladkovodných plôch a svetový oceán.
Pre špecialistov v oblasti agrochémie a pôdoznalectva pôsobí botanika ako základný základ, ktorý im umožňuje hlbšie pochopiť podstatu pôdotvorných procesov, vidieť závislosť určitých vlastností pôdy od charakteristík vegetačného krytu a pochopiť potreby pestovaných rastlín na špecifické živiny.
História štúdia fyziológie rastlín. Hlavné časti fyziológie rastlín
Fyziológia rastlín ako odvetvie botaniky.
Tému práce je potrebné dohodnúť s kurátorom zvolenej disciplíny (voliteľnej) A.N. Luferov.
Vlastnosti štruktúry rastlinnej bunky, chemické zloženie.
1. História štúdia fyziológie rastlín. Hlavné úseky a úlohy fyziológie rastlín
2. Základné výskumné metódy fyziológie rastlín
3. Štruktúra rastlinnej bunky
4. Chemické zloženie rastlinnej bunky
5. Biologické membrány
Fyziológia rastlín je veda, ktorá študuje životné procesy v rastlinnom organizme.
Informácie o procesoch prebiehajúcich v živej rastline sa hromadili s vývojom botaniky. Rozvoj fyziológie rastlín ako vedy bol determinovaný používaním nových, vyspelejších metód chémie, fyziky a potrebami poľnohospodárstva.
Fyziológia rastlín vznikla v 17.-18. storočí. Začiatok fyziológie rastlín ako vedy položili experimenty Ya. B. Van Helmonta o vodnej výžive rastlín (1634).
Výsledky množstva fyziologických experimentov dokazujúcich existenciu zostupných a vzostupných prúdov vody a živín, výživy rastlín vzduchom sú uvedené v klasických prácach talianskeho biológa a lekára M. Malpigu „Anatómia rastlín“ (1675-1679). ) a anglický botanik a lekár S. Geils „Statics plants“ (1727). V roku 1771 anglický vedec D. Priestley objavil a opísal proces fotosyntézy – výživu rastlín vzduchom. V roku 1800 vydal J. Senebier v piatich zväzkoch pojednanie „Physiology vegetale“, v ktorom boli zozbierané, spracované a interpretované všetky dovtedy známe údaje, bol navrhnutý pojem „fyziológia rastlín“, úlohy, metódy štúdia fyziológie rastlín boli stanovené, experimentálne dokázané, že oxid uhličitý je zdrojom uhlíka pri fotosyntéze položili základy fotochómie.
V XIX - XX storočia sa v oblasti fyziológie rastlín urobilo množstvo objavov:
1806 - T.A. Knight opísal a experimentálne študoval fenomén geotropizmu;
1817 - P. J. Peltier a J. Cavantu izolovali z listov zelený pigment a nazvali ho chlorofyl;
1826 – G. Dutroche objavil fenomén osmózy;
1838-1839 - T. Schwann a M.Ya Schleiden zdôvodnili bunkovú teóriu štruktúry rastlín a živočíchov;
1840 – J. Liebikh vypracoval teóriu minerálnej výživy rastlín;
1851 – W. Hoffmeister objavil striedanie generácií v r vyššie rastliny;
1859 – Charles Darwin položil základy evolučnej fyziológie rastlín, fyziológie kvetov, heterotrofnej výživy, pohybu a dráždivosti rastlín;
1862 – Yu.Saks ukázal, že škrob je produktom fotosyntézy;
1865 - 1875 - K.A. Timiryazev študoval úlohu červeného svetla v procesoch fotosyntézy, vyvinul predstavu o kozmickej úlohe zelených rastlín;
1877 – V. Pfeffer objavil zákony osmózy;
1878-1880 - G. Gelrigel a J. B. Bussengo preukázali fixáciu atmosférického dusíka v strukovinách v symbióze s nodulovými baktériami;
1897 M. Nentsky a L. Marhlevsky objavili štruktúry chlorofylu;
1903 – G. Klebs vypracoval náuku o vplyve faktorov prostredia na rast a vývoj rastlín;
1912 - V.I. Palladin predložil myšlienku anaeróbnych a aeróbnych štádií dýchania;
1920 W.W. Garner a G.A. Allard objavili fenomén fotoperiodizmu;
1937 - G. A. Krebs opísal cyklus kyseliny citrónovej;
1937 - M.Kh Chailakhyan predložil hormonálnu teóriu vývoja rastlín;
1937 -1939 - G.Kalkar a V.A. Blitzer objavili oxidačnú fosforyláciu;
1946 - 1956 - M. Calvin s kolegami rozlúštili hlavnú dráhu uhlíka počas fotosyntézy;
1943-1957 - R. Emerson experimentálne dokázal existenciu dvoch fotosystémov;
1954 - D. I. Arnon a kol. objavená fotofosforylácia;
1961-1966 - P. Mitchell vyvinul chemiosmotickú teóriu konjugácie oxidácie a fosforylácie.
A tiež ďalšie objavy, ktoré predurčili vývoj fyziológie rastlín ako vedy.
V 19. storočí sa diferencovali hlavné časti fyziológie rastlín - sú to:
1.fyziológia fotosyntézy
2.fyziológia vodného režimu rastlín
3.fyziológia minerálnej výživy
4.fyziológia rastu a vývoja
5.fyziológia odporu
6. fyziológia reprodukcie
7. fyziológia dýchania.
Ale nie je možné pochopiť akékoľvek javy v závode v rámci iba jednej sekcie. Preto v druhej polovici XX storočia. vo fyziológii rastlín je tendencia spájať sa do jedného celku biochémia a molekulárna biológia, biofyzika a biologické modelovanie, cytológia, anatómia a genetika rastlín.
Moderná fyziológia rastlín je základná veda, jej hlavnou úlohou je študovať vzorce života rastlín. Má však veľký praktický význam, takže jeho druhou úlohou je rozvíjať sa teoretické základy dosiahnutie maximálnych výnosov poľnohospodárskych, priemyselných a liečivých plodín. Fyziológia rastlín je vedou budúcnosti, jej tretím, zatiaľ nevyriešeným problémom, je vývoj zariadení na uskutočňovanie procesov fotosyntézy v umelých podmienkach.
Moderná fyziológia rastlín využíva celý arzenál vedeckých metód, ktoré dnes existujú. Ide o mikroskopické, biochemické, imunologické, chromatografické, rádioizotopové atď.
Zvážte inštrumentálne metódy výskumu, ktoré sa široko používajú pri štúdiu fyziologických procesov v rastline. Inštrumentálne metódy na prácu s biologickými objektmi sú rozdelené do skupín v závislosti od akéhokoľvek kritéria:
1. V závislosti od toho, kde sa citlivé prvky zariadenia nachádzajú (na zariadení alebo nie): kontaktné a vzdialené;
2. Podľa povahy získanej hodnoty: kvalitatívne, semikvantitatívne a kvantitatívne. Kvalitatívne - výskumník dostáva informácie iba o prítomnosti alebo neprítomnosti látky alebo procesu. Semikvantitatívny - výskumník môže porovnávať schopnosti jedného objektu s inými podľa intenzity procesu, podľa obsahu látok (ak nie je vyjadrený v číselnej forme, ale napríklad vo forme škály). Kvantitatívne - výskumník dostáva číselné ukazovatele, ktoré charakterizujú proces alebo obsah látok.
3. Priame a nepriame... Pri použití priamych metód dostáva výskumník informácie o skúmanom procese. Nepriame metódy sú založené na meraní akýchkoľvek sprievodných veličín, tak či onak súvisiacich so skúmanou veličinou.
4. Podľa podmienok experimentu sa metódy delia na laboratórium a terén.
Pri výskume rastlinných objektov je možné vykonať nasledujúce typy meraní:
1. Morfometria (meranie rôznych morfologických parametrov a ich dynamiky (napr. povrchová plocha listov, pomer plôch nadzemných a podzemných orgánov a pod.)
2. Merania hmotnosti. Napríklad stanovenie dennej dynamiky akumulácie vegetatívnej hmoty
3. Meranie koncentrácie roztoku, chemického zloženia vzoriek a pod. pomocou konduktometrických, potenciometrických a iných metód.
4. Štúdium výmeny plynov (pri štúdiu intenzity fotosyntézy a výmeny plynov)
Morfometrické ukazovatele možno určiť vizuálnym počítaním, meraním pomocou pravítka, milimetrového papiera atď. Na určenie niektorých ukazovateľov, napríklad celkového objemu koreňového systému, sa používajú špeciálne inštalácie - nádoba s odstupňovanou kapilárou. Objem koreňového systému je určený objemom vytlačenej vody.
Pri štúdiu procesu použite rôzne metódy... Napríklad na určenie úrovne transpirácie použite:
1. Metódy váženia (počiatočná hmotnosť listu a jeho hmotnosť po chvíli);
2. Teplota (použite špeciálne klimatické komory);
3. Pomocou porometrov sa stanoví vlhkosť komory, kde je umiestnená testovacia rastlina.
Máte pochybnosti o pravosti zakúpeného lieku? Zvyčajné lieky náhle prestali pomáhať, pretože stratili svoju účinnosť? To znamená, že stojí za to vykonať ich úplnú analýzu - farmaceutické vyšetrenie. Pomôže čo najskôr zistiť pravdu a identifikovať falzifikát.
Kde si však objednať takú dôležitú štúdiu? V štátnych laboratóriách môže celý rozsah analýz trvať týždne alebo dokonca mesiace a so zberom zdrojových kódov sa neponáhľajú. Ako byť? Oplatí sa kontaktovať ANO „Centrum pre chemické expertízy“. Ide o organizáciu, ktorá združuje odborníkov, ktorí môžu svoju kvalifikáciu potvrdiť licenciou.
Čo je farmaceutická expertíza
Farmakologický výskum je komplex analýz určených na stanovenie zloženia, kompatibility zložiek, typu, účinnosti a smerovania lieku. To všetko je potrebné pri registrácii nových liekov a preregistrácii starých.
Výskum zvyčajne pozostáva z niekoľkých etáp:
- Štúdie suroviny pri výrobe a chemickom rozbore liečivých rastlín.
- Mikrosublimačná metóda alebo izolácia a analýza účinných látok z rastlinných materiálov.
- Analýza a porovnanie kvality s aktuálnymi štandardmi stanovenými MZ.
Výskum liekov je zložitý a starostlivý proces, ktorý má stovky požiadaviek a noriem, ktoré sa musia dodržiavať. Nie každá organizácia má právo ho vykonávať.
Licencovaných odborníkov, ktorí sa môžu pochváliť všetkými právami na prijatie, nájdete v Centre chemických expertíz ANO. Neziskové partnerstvo je navyše centrom odborných znalostí lieky- je známy svojim inovatívnym laboratóriom, kde správne fungujú moderné zariadenia. To vám umožňuje vykonávať najkomplexnejšie analýzy v čo najkratšom čase a s fenomenálnou presnosťou.
Špecialisti z NP vykonávajú evidenciu výsledkov prísne v súlade s požiadavkami platnej legislatívy. Závery sa vypĺňajú v osobitných formulároch štátnej normy. To dáva výsledkom výskumu právny účinok. Každý záver ANO „Centra pre chemické expertízy“ môže byť pripojený k prípadu a použitý v priebehu procesu.
Vlastnosti analýzy liekov
Základom expertízy liekov je laboratórny výskum. Práve tie umožňujú identifikovať všetky komponenty, posúdiť ich kvalitu a bezpečnosť. Existujú tri typy farmaceutického výskumu:
- Fyzické. Mnohé ukazovatele sú predmetom štúdia: body topenia a tuhnutia, indexy hustoty, lom. Optická rotácia atď. Na ich základe sa určuje čistota produktu a jeho súlad so zložením.
- Chemický. Tieto štúdie vyžadujú prísne dodržiavanie proporcií a postupov. Patria sem: stanovenie toxicity, sterility, ako aj mikrobiologickej čistoty liekov. Moderná chemická analýza liečiv vyžaduje prísne dodržiavanie bezpečnostných opatrení a dostupnosť ochrany pokožky a slizníc.
- Fyzikálne chemické. Ide o pomerne zložité techniky vrátane: spektrometrie odlišné typy chromatografia a elektrometria.
Všetky tieto štúdie vyžadujú moderné vybavenie. Nachádza sa v laboratórnom komplexe ANO „Centrum chemickej expertízy“. Moderné inštalácie, inovatívna odstredivka, množstvo činidiel, indikátorov a katalyzátorov - to všetko pomáha zvyšovať rýchlosť reakcií a udržiavať ich spoľahlivosť.
Čo by malo byť v laboratóriu
Nie každé expertné centrum môže poskytnúť všetko potrebné vybavenie na farmakologický výskum. Zatiaľ čo „Centrum chemických expertíz“ ANO už má:
- Spektrofotometre rôznych akčných spektier (infračervené, UV, atómová absorpcia atď.). Meria pravosť, rozpustnosť, homogenitu a prítomnosť nečistôt kovov a nekovovej povahy.
- Chromatografy rôznych smerov (plyn-kvapalina, kvapalina a tenkovrstvové). Používajú sa na určenie pravosti, kvalitatívne meranie množstva každej zložky, prítomnosť súvisiacich nečistôt a jednotnosť.
- Polarimeter je zariadenie potrebné na rýchlu chemickú analýzu liečiv. Pomôže určiť pravosť a kvantifikáciu každej zložky.
- Potenciometer. Zariadenie je užitočné na určenie tuhosti kompozície, ako aj kvantitatívnych ukazovateľov.
- Fischerov titrátor. Toto zariadenie ukazuje množstvo H2O v prípravku.
- Centrifúga je špecifická technika na zvýšenie rýchlosti reakcie.
- Derivatograf. Toto zariadenie vám umožňuje určiť zvyškovú hmotnosť produktu po procese sušenia.
Indikátorom je táto výbava, alebo aspoň jej čiastočná dostupnosť Vysoká kvalita laboratórny komplex. Práve vďaka nemu prebiehajú všetky chemické a fyzikálne reakcie v „Centre chemickej expertízy“ ANO pri maximálnej rýchlosti a bez straty presnosti.
ANO "Centrum pre chemickú expertízu": spoľahlivosť a kvalita
Potrebujete súrne chemický rozbor liečivých rastlín? Chcete si overiť pravosť zakúpených liekov? Preto sa oplatí kontaktovať „Centrum chemických expertíz“ ANO. Ide o organizáciu, ktorá združuje stovky odborníkov – pracovníkov neziskového partnerstva tvorí viac ako 490 odborníkov.
S nimi získate množstvo výhod:
- Vysoká presnosť výskumu. Tento výsledok sa odborníkom podarilo dosiahnuť vďaka modernému laboratóriu a inovatívnemu vybaveniu.
- Rýchlosť výsledkov je pôsobivá. Kvalifikovaní špecialisti sú pripravení prísť kdekoľvek v štáte na vašu prvú žiadosť. Tým sa proces urýchli. Kým iní čakajú na štátneho exekútora, vy sa už dočkáte výsledku.
- Právna sila. Všetky stanoviská sa vypĺňajú v súlade s platnou legislatívou o úradných tlačivách. Môžete ich použiť ako silný dôkaz na súde.
Stále hľadáte odborné centrum pre drogy? Našli ste to! Kontaktovaním ANO "Centra pre chemickú expertízu" máte zaručenú presnosť, kvalitu a spoľahlivosť!
Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár
Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.
Úvod
1. Analýza pôd
2. Analýza rastlín
3. Analýza hnojív
Záver
Bibliografia
Úvod
Štúdium agrochémie Ch. arr. otázky dusíkatej a minerálnej výživy poľnohospodárskeho priemyslu. rastliny s cieľom zvýšiť výnosy a zlepšiť produkciu. Teda a. X. skúma zloženie poľnohosp. rastliny, pôda, hnojivá a procesy ich vzájomného ovplyvňovania. Rovnako študuje procesy výroby hnojív a látok používaných na kontrolu škodcov a tiež vyvíja chemické metódy. analýza agronomických objektov: pôdy, rastlín a produktov z nich získaných atď. Významné sú najmä mikrobiologické procesy v pôde. V tejto oblasti a. X. prichádza do kontaktu s pôdoznalectvom a všeobecným poľnohospodárstvom. Na druhej strane tiež. X. spolieha sa na fyziológiu rastlín a prichádza s ňou do kontaktu, keďže a. X. študuje procesy prebiehajúce pri klíčení, výžive, dozrievaní semien atď. a využíva metódy vodných, pieskových a pôdnych plodín. Pri svojom výskume agronómovia-chemici s využitím Ch. arr. chem. metódy, z ktorých sú v poslednom čase obzvlášť široko používané fyzikálno-chemické metódy, zároveň musí ovládať techniku umelých kultúr a bakteriologické výskumné metódy. Vzhľadom na zložitosť a rôznorodosť úloh a. x., niektoré skupiny otázok predtým zahrnuté v a. x., sa stali samostatnými disciplínami.
Týka sa to chémie, ktorá skúma chemické zloženie rastlín, hlavne poľnohospodárskych plodín. a technickej, ako aj do biologickej chémie a biologickej fyziky, ktoré študujú procesy v živej bunke.
1 . Analýzapôdy
Vlastnosti pôdy ako objektu chemického výskumu a ukazovatele chemického stavu pôd
Pôda je komplexným predmetom výskumu. Zložitosť štúdia chemického stavu pôd je spôsobená zvláštnosťami ich chemických vlastností a je spojená s potrebou získať informácie, ktoré adekvátne odzrkadľujú vlastnosti pôd a poskytujú najracionálnejšie riešenie tak teoretických otázok pedológie, ako aj praktické využitie pôdy. Na kvantitatívne popísanie chemického stavu pôd sa používa široká škála ukazovateľov. Zahŕňa ukazovatele určené pri analýze takmer akýchkoľvek objektov a vyvinuté špeciálne na štúdium pôd (výmena a hydrolytická kyslosť, ukazovatele skupinového a frakčného zloženia humusu, stupeň nasýtenia pôdy zásadami atď.)
Zvláštnosťou pôdy ako chemického systému je heterogenita, polychemizmus, disperzia, heterogenita, zmena a dynamika vlastností, pufrovacia kapacita, ako aj potreba optimalizácie pôdnych vlastností.
Polychémia pôd... V pôde môže byť jeden a ten istý chemický prvok súčasťou rôznych zlúčenín: ľahko rozpustné soli, komplexné hlinitokremičitany, organominerálne látky. Tieto zložky majú rôzne vlastnosti, ktoré určujú najmä schopnosť chemického prvku prechádzať z pevnej do kvapalnej fázy pôdy, migrovať v pôdnom profile a v krajine, byť spotrebovaný rastlinami atď. Preto sa pri chemickom rozbore pôd zisťuje nielen celkový obsah chemických prvkov, ale aj ukazovatele charakterizujúce zloženie a obsah jednotlivých chemických zlúčenín alebo skupín zlúčenín s podobnými vlastnosťami.
Heterogenita pôdy. V zložení pôdy sa rozlišujú pevné, kvapalné a plynné fázy. Pri štúdiu chemického stavu pôdy a jej jednotlivých zložiek sa stanovujú ukazovatele, ktoré charakterizujú nielen pôdu ako celok, ale aj jej jednotlivé fázy. Boli vyvinuté matematické modely na posúdenie vzťahu medzi úrovňami parciálneho tlaku oxidu uhličitého v pôdnom vzduchu, pH, alkalitou uhličitanu a koncentráciou vápnika v pôdnom roztoku.
Polydisperzita pôd. Pevné pôdne fázy sú zložené z častíc rôzne veľkosti od zrniek piesku až po koloidné častice s priemerom niekoľkých mikrometrov. Nie sú rovnaké v zložení a majú rôzne vlastnosti. V špeciálnych štúdiách genézy pôd sa zisťujú ukazovatele chemického zloženia a ďalšie vlastnosti jednotlivých granulometrických frakcií. Rozptyl pôd je spojený s ich schopnosťou iónovej výmeny, ktorá je zasa charakterizovaná špecifickým súborom ukazovateľov - kapacita výmeny katiónov a aniónov, zloženie vymeniteľných katiónov atď. fyzikálne vlastnosti pôdy.
Acidobázické a redoxné vlastnosti pôd. Zloženie pôdy zahŕňa zložky, ktoré vykazujú vlastnosti kyseliny a zásady, oxidačné a redukčné činidlá. o riešenie rôznych teoretických a aplikovaných problémov pôdoznalectvo, agrochémia, meliorácia určujú ukazovatele, charakterizujúce kyslosť a zásaditosť pôd, ich redoxný stav.
Nehomogenita, variabilita, dynamika, tlmenie chemických vlastností pôd. Vlastnosti pôdy nie sú rovnaké ani vo vnútri rovnaký genetický horizont. Pri skúmaní hodnotia sa procesy tvorby pôdneho profilu chemické vlastnosti jednotlivých prvkov organizácie pôdy omši. Vlastnosti pôdy sa menia v priestore, menia sa v času a zároveň má pôda schopnosť odolávať zmene svojich vlastností, to znamená, že vykazujú vyrovnávaciu pamäť. Boli vyvinuté ukazovatele a metódy na charakterizáciu variability, dynamika, pufrovacie vlastnosti pôd.
Zmena vlastností pôd. V pôde neustále prebiehajú rôzne procesy, ktoré vedú k zmenám chemických vlastností pôd. Praktické uplatnenie nachádza pre ukazovatele charakterizujúce smer, závažnosť, rýchlosť procesov prebiehajúcich v pôdach; skúma sa dynamika zmien vlastností pôd a ich režimov. Variabilita zloženia pôd. Odlišné typy a dokonca aj typy a odrody pôd môžu mať také odlišné vlastnosti, že na ich chemickú charakterizáciu sa používajú nielen rôzne analytické metódy, ale aj rôzne súbory ukazovateľov. Takže v podzolových, sodno-podzolických, sivých lesných pôdach sa určuje pH vodných a soľných suspenzií, výmenná a hydrolytická kyslosť, výmenné bázy sa vytláčajú z pôdy vodnými roztokmi solí. Pri analýze soľných pôd sa zisťuje pH len vodných suspenzií a namiesto ukazovateľov kyslosti sa stanovuje celková, uhličitanová a iné typy zásaditosti. Uvedené vlastnosti pôd do značnej miery určujú základné základy metód štúdia chemického stavu pôd, nomenklatúry a klasifikácie ukazovateľov chemických vlastností pôd a chemických pôdnych procesov.
Systém ukazovateľov chemického stavu pôd
Skupina 1... Ukazovatele vlastností pôd a pôdnych zložiek
Podskupiny:
1. Ukazovatele zloženia pôd a pôdnych zložiek;
2. Ukazovatele mobility chemických prvkov v pôdach;
3. Ukazovatele acidobázických vlastností pôd;
4. Indikátory iónovo-výmenných a koloidno-chemických vlastností pôd;
5. Ukazovatele redoxných vlastností pôd;
6. Ukazovatele katalytických vlastností pôd;
Skupina 2... Indikátory chemických pôdnych procesov
Podskupiny:
1. Ukazovatele smeru a závažnosti procesu;
2. Ukazovatele rýchlosti procesu.
Zásady určovania a interpretácie úrovní indikátorov
Výsledky rozborov pôd obsahujú informácie o vlastnostiach pôd a pôdnych procesoch a na tomto základe umožňujú riešiť problém, ktorému čelí výskumník. Metódy interpretácie úrovní ukazovateľov závisia od spôsobov ich stanovenia. Tieto metódy možno rozdeliť do dvoch skupín. Metódy prvej skupiny umožňujú posúdiť jej vlastnosti bez zmeny chemického stavu pôdy. Druhú skupinu tvoria metódy založené na chemickom ošetrení analyzovanej vzorky pôdy. Účelom tohto spracovania je reprodukovať chemické rovnováhy, ktoré sa uskutočňujú v skutočnej pôde, alebo vedome porušiť vzťahy, ktoré sa v pôde vytvorili a extrahovať z pôdy zložku, ktorej množstvo umožňuje posúdiť chemickú vlastnosť. pôdy alebo procesu v nej prebiehajúceho. Táto etapa analytického procesu - chemické ošetrenie vzorky pôdy - odráža hlavný znak výskumnej metódy a určuje metódy interpretácie úrovní väčšiny zisťovaných ukazovateľov.
Príprava vzoriek pôdy zo skúmaných oblastí
Vzorky pôdy by sa mali odoberať pomocou jadier s priemerom asi 10 mm do hĺbky 10-20 cm. Jadrá je lepšie vopred sterilizovať vo vriacej vode (100 0 С). Na analýzu pôdy sa odoberajú zmiešané vzorky pôdy do hĺbky kultivovanej vrstvy. Spravidla stačí odobrať jednu zmiešanú vzorku na pozemok do 2 ha. Zmiešaná vzorka sa skladá z 15-20 jednotlivých vzoriek pôdy odobratých rovnomerne po celej ploche lokality. Vzorky na rozbor pôdy sa neodoberajú bezprostredne po aplikácii minerálnych a organických hnojív, vápna. Každá zmiešaná vzorka s hmotnosťou 500 g sa zabalí do látkového alebo polyetylénového vrecka a označí sa.
Príprava pôdy na agrochemický rozbor
Zostavenie analytickej vzorky je kritickou operáciou, ktorá zabezpečuje spoľahlivosť získaných výsledkov. Nedbanlivosť a chyby pri príprave vzorky a odbere priemernej vzorky nie sú kompenzované následnou kvalitnou analytickou prácou. Vzorky pôdy odobraté na poli alebo v pestovateľskom dome sa predsušia na vzduchu pri izbovej teplote. Skladovaním surových vzoriek dochádza k výrazným zmenám ich vlastností a zloženia, najmä v dôsledku enzymatických a mikrobiologických procesov. Naopak, tepelné prehriatie je sprevádzané zmenou pohyblivosti a rozpustnosti mnohých zlúčenín.
Ak je veľa vzoriek, sušenie sa vykonáva v skriniach s núteným vetraním. Stanovenie dusičnanov, dusitanov, absorbovaného amónia, vodorozpustných foriem draslíka, fosforu atď. uskutočnené v deň odberu vzoriek pri ich prirodzenej vlhkosti. Ostatné stanovenia sa uskutočnia vo vzorkách vysušených na vzduchu. Suché vzorky sa melú v pôdnom mlyne alebo v porcelánovej mažiari pomocou paličky s gumovou špičkou. Rozomletá a vysušená vzorka sa preoseje cez sito s priemerom otvoru 2-3 mm. Mletie a preosievanie sa vykonáva dovtedy, kým celá odobratá vzorka neprejde cez sito. Je dovolené vyhadzovať iba úlomky kameňov, veľké korene a cudzie inklúzie. Vzorky sa skladujú v uzavretých remeselných vreciach v miestnosti bez chemikálií. Vzorka pôdy na analýzu sa odoberá metódou "priemernej vzorky". Na tento účel sa preosiata vzorka rozsype v tenkej vrstve (asi 0,5 cm) na hárok papiera vo forme štvorca a rozdelí sa na malé štvorce pomocou špachtle so stranou 2 až 2,5 cm. sa odoberá z každého štvorca špachtľou.
Hlavnými agrochemickými ukazovateľmi rozboru pôdy, bez ktorých sa nezaobíde žiadne obrábanie pôdy, sú obsah humusu, mobilné formy fosforu, dusíka a draslíka, kyslosť pôdy, obsah vápnika, horčíka, ako aj stopových prvkov vrátane ťažkých kovov. . Moderné metódy analýza umožňuje určiť v jednej vzorke 15-20 prvkov. Fosfor patrí medzi makroživiny. Podľa dostupnosti mobilných fosfátov sa rozlišujú pôdy s veľmi nízkym obsahom - menej ako mg., Nízkym - menej ako 8 mg., Stredným - 8 - 15 mg. a vysoká - viac ako 15 mg. fosfátov na 100 g pôdy. Draslík. Pre tento prvok boli vyvinuté stupne obsahu mobilných foriem v pôde: veľmi nízky - do 4 mg, nízky - 4-8 mg, stredný - 8-12 mg, zvýšený - 12-17 mg, vysoký - viac ako 17 mg. vymeniteľný draslík na 100 g pôdy. Kyslosť pôdy – charakterizuje obsah protónov vodíka v pôde. Tento indikátor je vyjadrený hodnotou pH.
Kyslosť pôdy ovplyvňuje rastliny nielen priamym pôsobením toxických vodíkových protónov a iónov hliníka na korene rastlín, ale aj charakterom príjmu živín. Katióny hliníka sa môžu viazať s kyselinou fosforečnou a transformovať fosfor do formy, ktorá je pre rastliny nedostupná.
Negatívny vplyv nízkej kyslosti sa prejavuje v pôde samotnej. Keď protóny vytlačia vodík z pôdneho absorbujúceho komplexu (AUC) katiónov vápnika a horčíka, ktoré stabilizujú pôdnu štruktúru, pôdne granule sa zničia a pôdna štruktúra sa stratí.
Rozlišujte medzi skutočnou a potenciálnou kyslosťou pôdy. Skutočná kyslosť pôdy je spôsobená prebytkom koncentrácie protónov vodíka nad hydroxylovými iónmi v pôdnom roztoku. Potenciálna kyslosť pôdy zahŕňa vodíkové protóny viazané na AUC. Na posúdenie potenciálnej kyslosti pôdy sa stanoví pH soľného extraktu (pH KCl). V závislosti od hodnoty pH KCl sa rozlišuje kyslosť pôdy: do 4 - veľmi silne kyslá, 4,1-4,5 - silne kyslá, 4,6-5,0 - stredne kyslá, 5,1-5,5 - slabo kyslá, 5,6- 6,0 je blízka neutrálnej a 6.0 je neutrálny.
Analýza pôdy na zistenie ťažkých kovov a analýza žiarenia sú klasifikované ako zriedkavé analýzy.
Získanie vodného roztoku pôdy.
Roztoky látok obsiahnutých v pôde sa získavajú mnohými spôsobmi, ktoré možno v zásade rozdeliť do dvoch skupín: - získanie pôdneho roztoku, - získanie vodného extraktu z pôdy. V prvom prípade sa získa neviazaná alebo slabo viazaná pôdna vlhkosť - tá, ktorá je obsiahnutá medzi časticami pôdy a v pôdnych kapilárach. Ide o slabo nasýtený roztok, ale jeho chemické zloženie je pre rastlinu relevantné, pretože práve táto vlhkosť obmýva korene rastlín a v nej dochádza k výmene chemikálií. V druhom prípade sa z pôdy vymyjú rozpustné chemické zlúčeniny spojené s jeho časticami. Výstup soli do vodného extraktu závisí od pomeru pôdy a roztoku a zvyšuje sa so zvyšovaním teploty extrakčného roztoku (až do určitých limitov, pretože príliš vysoká teplota môže zničiť akékoľvek látky alebo ich preniesť do iného skupenstva ) a zvýšenie objemu roztoku a stupňa jemnosti pôdy (až do určitých limitov, pretože príliš jemné prachové častice môžu sťažiť alebo znemožniť extrakciu a filtráciu roztoku).
Pôdny roztok sa získava pomocou rôznych nástrojov: tlak, odstreďovanie, vytesňovanie kvapaliny nemiešateľným roztokom, metóda vákuovej filtrácie a lyzimetrická metóda.
Lisovanie sa vykonáva so vzorkou pôdy odobratou z poľa do laboratórnych podmienok. Čím viac roztoku je potrebné, tým väčšia by mala byť vzorka, alebo vyšší aplikovaný tlak, prípadne oboje.
Centrifugácia sa vykonáva pri 60 otáčkach za minútu po dlhú dobu. Metóda je neúčinná a je vhodná pre vzorky pôdy s vlhkosťou blízkou celkovej možnej vlhkosti danej pôdy. Pre presušenú pôdu nie je táto metóda použiteľná.
Vytesnenie pôdnej vlhkosti látkou, ktorá sa nezmieša s pôdnym roztokom, umožňuje získať prakticky všetku pôdnu vlhkosť, vrátane kapilárnej, bez použitia sofistikovaných zariadení. Ako vytesňujúca tekutina sa používa alkohol alebo glycerín. Nevýhodou je, že tieto látky majú okrem vysokej hustoty dobrú extrakčnú schopnosť vzhľadom na niektoré zlúčeniny (napríklad alkohol ľahko extrahuje pôdnu organickú hmotu), a preto je možné získať nadhodnotené ukazovatele obsahu mnohých látok. v porovnaní s ich skutočným obsahom v pôdnom roztoku. Metóda nie je vhodná pre všetky typy pôdy.
Pri metóde vákuovej filtrácie sa pomocou vákua vytvorí nad vzorkou podtlak, ktorý presahuje úroveň napätia pôdnej vlhkosti. V tomto prípade sa kapilárna vlhkosť neodsáva, pretože ťahové sily v kapiláre sú vyššie ako ťahové sily povrchu voľnej kvapaliny.
V teréne sa používa lyzimetrická metóda. Lyzimetrická metóda neumožňuje ani tak hodnotiť gravitačnú vlhkosť (teda vlhkosť schopnú pohybu cez vrstvy pôdy vplyvom gravitačnej sily - s výnimkou kapilárnej vlhkosti), ako porovnávať obsah a migráciu chemických prvkov pôdny roztok. Voľná pôdna vlhkosť sa filtruje cez pôdny horizont gravitačnými silami do vzorkovača umiestneného na povrchu pôdy.
Ak chcete získať úplnejší obraz o chemickom zložení pôdy, pripravte si pôdny extrakt. Na jej získanie sa vzorka pôdy rozdrví, preoseje cez sito s bunkami s priemerom 1 mm, pridá sa voda v hmotnostnom pomere 1 diel pôdy k 5 dielom dvakrát destilovanej (vyčistenej od akýchkoľvek nečistôt, odplynená a deionizovaná) voda, pH 6,6 - 6,8, teplota 20 0 C. Odplynenie sa vykonáva za účelom zbavenia vody nečistôt rozpusteného plynného oxidu uhličitého, ktorý po spojení s niektorými látkami dáva nerozpustnú zrazeninu, čím sa znižuje presnosť experimentu. Na výsledky experimentu môžu mať negatívny vplyv aj nečistoty iných plynov.
Pre presnejšie váženie vzorky treba brať do úvahy jej prirodzenú vlhkosť, poľnú (u čerstvo odobranej vzorky) alebo hygroskopickú (pre vysušenú a uskladnenú vzorku). Obsah vlhkosti stanovený ako percento hmotnosti vzorky sa prevedie na hmotnosť a pridá sa k požadovanej hmotnosti. Odvážená dávka sa vloží do suchej banky s objemom 500-750 ml, pridá sa voda. Zatvorte banku so vzorkou pôdy a vodou tesne zátkou a pretrepávajte dve až tri minúty. Potom sa výsledný roztok prefiltruje cez bezpopolový skladaný papierový filter. Je dôležité, aby sa v miestnosti nenachádzali výpary prchavých kyselín (výhodnejšie je pracovať pod prievanom, kde sa roztoky kyselín neskladujú). Pred filtráciou sa roztok s pôdou dobre pretrepe, aby malé čiastočky pôdy uzavreli najväčšie póry filtra a filtrát bol priehľadnejší. Približne 10 ml počiatočného filtrátu sa vyhodí, pretože obsahuje nečistoty z filtra. Filtrácia zvyšku primárneho filtrátu sa niekoľkokrát opakuje.Práce na stanovení obsahu chemikálií vo vodnom extrakte sa začínajú ihneď po jeho prijatí, nakoľko časom dochádza k chemickým procesom, ktoré menia zásaditosť roztoku, jeho oxidovateľnosť atď. . Už rýchlosť filtrácie môže ukázať relatívny celkový obsah solí v roztoku. Ak je vodný extrakt bohatý na soli, filtrácia prebehne rýchlo a roztok sa ukáže ako priehľadný, pretože soli zabraňujú peptizácii pôdnych koloidov. Ak je roztok chudobný na soli, filtrácia bude pomalá a nie veľmi kvalitná. V tomto prípade má zmysel niekoľkokrát filtrovať roztok aj napriek nízkej rýchlosti, pretože pri dodatočnej filtrácii sa kvalita vodného extraktu zvyšuje v dôsledku poklesu obsahu pôdnych častíc v ňom.
Metódy kvantitatívna analýza extrakty alebo akékoľvek iné roztoky získané v priebehu analýzy pôdy.
Vo väčšine prípadov interpretácia výsledkov analýzy pôdy nezávisí od metódy merania. Pri chemickej analýze pôd možno použiť takmer akúkoľvek z metód, ktoré majú analytici k dispozícii. V tomto prípade sa meria buď priamo hľadaná hodnota ukazovateľa, alebo hodnota s ňou funkčne súvisiaca. Hlavné úseky chem. analýza pôd: hrubá, resp. elementárna analýza - umožňuje zistiť celkový obsah C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti a ďalších prvkov v pôda; analýza vodného extraktu (základ pre štúdium soľných pôd) - dáva predstavu o obsahu vo vode rozpustných látok v pôde (sírany, chloridy a uhličitany vápnika, horčíka, sodíka atď.); stanovenie absorpčnej schopnosti pôdy; identifikácia zásob pôdy živiny- stanoviť množstvo ľahko rozpustných (mobilných), rastlinami asimilovaných zlúčenín dusíka, fosforu, draslíka atď. Veľká pozornosť sa venuje štúdiu frakčného zloženia organickej hmoty pôdy, formám zlúčenín hlavných zložiek pôdy, vrátane mikroelementy.
V laboratórnej praxi rozboru pôdy sa využívajú klasické chemické a inštrumentálne metódy. S pomocou klasiky chemické metódy môžete získať najviac presné výsledky... Relatívna chyba stanovenia je 0,1 – 0,2 %. Chyba väčšiny inštrumentálnych metód je oveľa vyššia - 2-5%
Z inštrumentálnych metód v pôdnej analýze sú najpoužívanejšie elektrochemické a spektroskopické. Z elektrochemických metód sa používajú potenciometrické, konduktometrické, coulometrické a voltametrické metódy, vrátane všetkých moderných druhov polarografie.
Na posúdenie pôdy sa výsledky rozborov porovnávajú s optimálnymi hladinami obsahu prvkov, stanovenými experimentálne pre daný typ pôdy a testovanými vo výrobných podmienkach, prípadne s údajmi dostupnými v literatúre o zabezpečení pôd makro- a mikroprvkov, alebo s MPC študovaných prvkov v pôde. Potom sa urobí záver o stave pôdy, uvedú sa odporúčania na jej použitie, vypočítajú sa dávky meliorantov, minerálnych a organických hnojív pre plánovanú úrodu.
Pri výbere metódy merania sa berú do úvahy vlastnosti chemických vlastností analyzovanej pôdy, charakter indikátora, požadovaná presnosť stanovenia jeho hladiny, možnosti metód merania a realizovateľnosť požadovaných meraní v podmienkach experimentu. vziať do úvahy. Presnosť merania je zase určená účelom štúdie a prirodzenou variabilitou študovanej vlastnosti. Presnosť je kolektívna charakteristika metódy, ktorá hodnotí správnosť a reprodukovateľnosť získaných výsledkov analýzy.
Pomer hladín niektorých chemických prvkov v pôde.
Rôzne úrovne obsahu a rôzne chemické vlastnosti prvkov nie vždy vedú k tomu, že je vhodné použiť rovnakú metódu merania na kvantifikáciu celého požadovaného súboru prvkov.
Pri elementárnej (hrubej) analýze pôd sa používajú metódy s rôznymi detekčnými limitmi. Na stanovenie chemických prvkov, ktorých obsah presahuje desatiny percenta, je možné použiť klasické metódy chemického rozboru - gravimetrické a titrimetrické.
Rôzne vlastnosti chemických prvkov, rôzne úrovne ich obsahu, potreba určiť rôzne ukazovatele chemického stavu prvku v pôde spôsobujú nevyhnutné použitie metódy merania s rôznymi detekčnými limitmi.
Kyslosť pôdy
Stanovenie pôdnej odozvy je jednou z najbežnejších analýz v teoretickom aj aplikovanom výskume. Najucelenejší obraz o kyslých a zásaditých vlastnostiach pôd sa vytvára pri súčasnom meraní viacerých ukazovateľov, medzi ktoré patrí titrovateľná kyslosť alebo zásaditosť - kapacitný faktor a hodnota pH - faktor intenzity. Kapacitný faktor charakterizuje celkový obsah kyselín alebo zásad v pôdach, závisí od neho pufrovacia schopnosť pôd, stabilita reakcie v čase a vo vzťahu k vonkajším vplyvom. Faktor intenzity charakterizuje silu okamžitého pôsobenia kyselín alebo zásad na pôdu a rastliny; závisí od toho zásobovanie rastlín minerálmi v danom časovom období. To umožňuje presnejšie posúdiť kyslosť pôdy, keďže v tomto prípade sa berie do úvahy celkové množstvo vodíkových a hliníkových iónov prítomných v pôde vo voľnom a absorbovanom stave, aktuálna kyslosť (pH) sa určuje potenciometricky. Potenciálna kyslosť sa určuje konverziou na roztok iónov vodík a hliník pri spracovaní pôdy s nadbytkom neutrálnych solí (KCl):
Množstvo vytvorenej voľnej kyseliny chlorovodíkovej sa posudzuje na základe výmennej kyslosti pôdy. Časť iónov H + zostáva v absorbovanom stave (silný HCl vzniknutý v dôsledku p-iónu úplne disociuje a prebytok voľného H + v roztoku bráni ich úplnému vytesneniu z PPC). Menej pohyblivú časť iónov Н + je možné preniesť do roztoku až ďalšou úpravou pôdy roztokmi hydrolyticky alkalických solí (CH 3 COONa).
Podľa množstva vytvorenej voľnej kyseliny octovej sa posudzuje hydrolytická kyslosť pôdy. V tomto prípade vodíkové ióny úplne prechádzajú do roztoku (sú vytlačené z PPC), pretože výsledná kyselina octová pevne viaže vodíkové ióny a reakcia sa posúva doprava až do úplného vytesnenia vodíkových iónov z PPC. Hodnota hydrolytickej kyslosti sa rovná rozdielu medzi výsledkami získanými pri ošetrení pôdy CH 3 COONa a KCl. V praxi sa výsledok získaný ošetrením pôdy CH 3 COONa berie ako hodnota hydrolytickej kyslosti.
Kyslosť pôdy určujú nielen vodíkové ióny, ale aj hliník:
Vyzráža sa hydroxid hlinitý a systém sa prakticky nelíši od systému, ktorý obsahuje iba absorbované vodíkové ióny. Ale aj keď AlCl% zostane v roztoku, potom počas titrácie
АlСl 3 + 3 NaOH = А (ОН) 3 + 3 NaCl
čo je ekvivalentné reakcii
3 HCl + 3 NaOH = 3 NaCl + 3 H 2 O. Absorbované hlinité ióny sú tiež vytesnené, keď sa pôda ošetrí roztokom CH 3 COONa. V tomto prípade všetok vytlačený hliník prechádza do zrazeniny vo forme hydroxidu.
Podľa stupňa kyslosti sa stanoví v soľnom extrakte 0,1N. KKCl potenciometricky sa pôdy delia na:
Stanovenie pH, výmennej kyslosti a mobilhliník podľa Sokolova
Stanovenie vymeniteľnej kyslosti je založené na vytesnení 1,0 N vodíkových a hliníkových iónov z PPC. Roztok KKCl:
Výsledná kyselina sa titruje alkáliou a vypočíta sa vymeniteľná kyslosť v dôsledku súčtu vodíkových a hliníkových iónov. Al sa vyzráža 3,5 % roztokom NaF.
Opakovaná titrácia roztoku umožňuje určiť kyslosť iba vďaka vodíkovým iónom.
Rozdiel medzi údajmi prvej a druhej titrácie sa použije na výpočet obsahu hliníka v pôde.
Priebeh analýzy
1. Na technickej váhe odoberte odváženú časť 40 g na vzduchu vysušenej pôdy metódou priemernej vzorky.
2. Preneste vzorku do kužeľovej banky s objemom 150 – 300 ml.
3. Pridajte 100 ml 1,0 N z byrety. KCI (pH 5,6-6,0).
4. Pretrepávajte na rotátore 1 hodinu alebo pretrepávajte 15 minút. a nechajte cez noc.
5. Prefiltrujte cez lievik so suchým skladaným papierom, pričom prvú časť filtrátu zlikvidujte.
6. Vo filtráte potenciometricky stanovte hodnotu pH.
7. Na stanovenie vymeniteľnej kyslosti napipetujte 25 ml filtrátu do 100 ml Erlenmeyerovej banky.
8. Filtrát povaríme na horáku alebo na platni 5 minút. presýpacie hodiny na odstránenie oxidu uhličitého.
9. Do filtrátu pridajte 2 kvapky fenolftaleínu a titrujte horúcim roztokom 0,01 alebo 0,02 N. alkalického roztoku (KOH alebo NaOH) do stabilnej ružovej farby - 1. titrácia.
10. Do ďalšej Erlenmeyerovej banky odoberte pipetou 25 ml filtrátu, povarte 5 minút, ochlaďte vo vodnom kúpeli na izbovú teplotu.
11.Do vychladnutého filtrátu napipetujte 1,5 ml 3,5% roztoku fluoridu sodného, premiešajte.
12. Pridajte 2 kvapky fenolftaleínu a titrujte 0,01 alebo 0,02 N. alkalický roztok do mierne ružovej farby - 2. titrácia.
Platba
1. Výmenná kyslosť vďaka vodíkovým a hliníkovým iónom (podľa výsledkov 1. titrácie) v meq na 100 g suchej pôdy:
kde: P - riedenie 100/25 = 4; H - vzorka pôdy v gramoch; K je koeficient pôdnej vlhkosti; ml KOH - množstvo alkálie použité na titráciu; n. KOH - alkalická normalita.
2 Výpočet kyslosti v dôsledku vodíkových iónov je rovnaký, ale podľa výsledkov druhej titrácie, po nanesení hliníka.
* Pri určovaní týchto ukazovateľov vo vlhkej pôde sa súčasne určuje percento vlhkosti.
Činidlá
1. Riešenie 1 n. KCl, 74,6 g chemicky čistej čistoty. KCl sa rozpustí v 400-500 ml destilovanej vody, prenesie sa do 1 l odmernej banky a privedie sa po značku. pH činidla by malo byť 5,6-6,0 (pred začatím analýzy skontrolujte - v prípade potreby nastavte požadovanú hodnotu pH pridaním 10% roztoku KOH)
2. 0,01 alebo 0,02 n. z odváženej časti činidla alebo fixanalu sa pripraví roztok KOH alebo NaOH.
3. 3,5% roztok fluoridu sodného, pripravený v destilovanej vode bez CO 2 (destilovaná voda sa prevarí, odparí sa na 1/3 pôvodného objemu).
Metódy určovania prioritných znečisťujúcich látok v pôde
Samostatne, vzhľadom na naliehavosť a dôležitosť problému, treba spomenúť potrebu analýzy ťažkých kovov v pôde. Zisťovanie kontaminácie pôd ťažkými kovmi sa vykonáva priamymi metódami odberu vzoriek pôdy v skúmaných územiach a ich chemickým rozborom. Využíva sa aj množstvo nepriamych metód: vizuálne hodnotenie stavu fytogenézy, analýza rozšírenia a správania druhov – indikátorov medzi rastlinami, bezstavovcami a mikroorganizmami. Odporúča sa odoberať vzorky pôd a vegetácie v okruhu od zdroja znečistenia s prihliadnutím na prevládajúce vetry na trase dlhej 25-30 km. Vzdialenosť od zdroja znečistenia na odhalenie halo znečistenia sa môže meniť od stoviek metrov až po desiatky kilometrov. Stanovenie úrovne toxicity ťažkých kovov nie je jednoduché. Pre pôdy s rôznou textúrou a obsahom organickej hmoty nebude táto úroveň rovnaká. Navrhovaná MPC pre ortuť je 25 mg / kg, arzén - 12-15, kadmium - 20 mg / kg. Boli stanovené niektoré deštruktívne koncentrácie niekoľkých ťažkých kovov v rastlinách (g/mil.): olovo - 10, ortuť - 0,04, chróm - 2, kadmium - 3, zinok a mangán - 300, meď - 150, kobalt - 5, molybdén a nikel - 3, vanád - 2. kadmium... V roztokoch kyslých pôd je prítomný vo formách Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, alkalické pôdy - Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, CdHCO 3. Ióny kadmia (Cd 2+) tvoria 80-90% z celkového množstva v roztoku, s výnimkou tých pôd, ktoré sú kontaminované chloridmi a síranmi. V tomto prípade je 50 % z celkového množstva kadmia CdCl+ a CdSO4. Kadmium je náchylné na aktívnu biokoncentráciu, ktorá vedie v krátkom čase k jeho prebytku v biologicky dostupných koncentráciách. Kadmium je teda v porovnaní s inými ťažkými kovmi najsilnejšou pôdnou toxicitou. Kadmium netvorí vlastné minerály, ale je prítomné vo forme nečistôt, najviac ho v pôdach predstavujú výmenné formy (56-84%). Kadmium sa prakticky neviaže s humínovými látkami. Viesť. Pôdy sa vyznačujú menej rozpustnými a menej pohyblivými formami olova v porovnaní s kadmiom. Obsah tohto prvku vo vode rozpustnej forme je 1,4%, vo vymeniteľnej forme - 10% brutto; viac ako 8 % olova je spojených s organickou hmotou, väčšina z tohto množstva sú fulváty. 79 % olova súvisí s minerálnou zložkou pôdy. Koncentrácie olova v pôdach pozaďových oblastí sveta sú 1-80 mg/kg. Výsledky dlhoročného svetového výskumu ukázali priemerný obsah olova v pôde 16 mg/kg. Merkúr. Ortuť je najtoxickejší prvok v prírodných ekosystémoch. Ión Hg 2+ môže byť prítomný vo forme jednotlivých organických zlúčenín ortuti (metyl-, fenyl-, etylortuť atď.). Ióny Hg 2+ a Hg + môžu byť viazané na minerály ako súčasť ich kryštálovej mriežky. Pri nízkych hodnotách pH pôdnej suspenzie je väčšina ortuti sorbovaná organickou hmotou a so zvyšujúcim sa pH sa zvyšuje množstvo ortuti viazanej na pôdne minerály.
Olovo a kadmium
Stanoviť obsah olova a kadmia v predmetoch prírodné prostredie Na úrovni pozadia je najpoužívanejšou metódou atómová absorpčná spektrofotometria (AAS). Metóda AAS je založená na atomizácii analytu preneseného do roztoku v grafitovom článku v atmosfére inertného plynu a absorpcii rezonančnej čiary emisného spektra dutej katódovej výbojky príslušného kovu. Absorpcia olova sa meria pri vlnovej dĺžke 283,3 nm, kadmia pri vlnovej dĺžke 228,8 nm. Analyzovaný roztok prechádza fázami sušenia, spopolňovania a atomizácie v grafitovom článku pomocou vysokoteplotného ohrevu elektrickým prúdom v prúde inertného plynu. Absorpcia rezonančnej čiary emisného spektra výbojky s dutou katódou zodpovedajúceho prvku je úmerná obsahu tohto prvku vo vzorke. Pri elektrotermálnej atomizácii v grafitovej kyvete je detekčný limit pre olovo 0,25 ng / ml, kadmium je 0,02 ng / ml.
Pevné vzorky pôdy sa prenesú do roztoku nasledovne: 5 g na vzduchu vysušenej pôdy sa vloží do kremenného pohára, naleje sa 50 ml koncentrovanej kyseliny dusičnej, opatrne sa odparí na objem približne 10 ml, 2 ml 1N. roztok kyseliny dusičnej. Vzorka sa ochladí a prefiltruje. Filtrát sa v odmernej banke zriedi dvakrát destilovanou vodou na objem 50 ml. Alikvotná časť vzorky 20 μl sa vloží do grafitovej kyvety s mikropipetou a meria sa koncentrácia prvku.
Merkúr
Najselektívnejšou a vysoko citlivou metódou na stanovenie obsahu ortuti v rôznych prírodných objektoch je metóda atómovej absorpcie studenej pary. Vzorky pôdy sa mineralizujú a rozpúšťajú zmesou kyseliny sírovej a dusičnej. Výsledné roztoky sa analyzujú atómovou absorpciou. Ortuť v roztoku sa redukuje na kovovú ortuť a pomocou prevzdušňovača sa ortuťové pary privádzajú priamo do bunky atómového absorpčného spektrofotometra. Detekčný limit je 4 μg / kg.
Merania sa vykonávajú nasledovne: zariadenie sa uvedie do prevádzky, zapne sa mikroprocesor, do vzorky sa naleje rozpustená vzorka 100 ml, potom sa pridá 5 ml 10% roztoku chloridu cínatého a prevzdušňovač so zátkou na tenkej časti sa okamžite vloží. Zaznamená sa maximálny údaj spektrofotometra, podľa ktorého sa vypočíta koncentrácia.
2. Analýza rastlín
Analýza rastlín vám umožňuje vyriešiť nasledujúce problémy.
1. Skúmajte premenu makro- a mikroprvkov v systéme pôda - rastlina- hnojivá pre rôzne spôsoby pestovania rastlín.
2. Stanoviť obsah hlavných biozložiek v rastlinných predmetoch a krmivách: bielkovín, tukov, sacharidov, vitamínov, alkaloidov a súlad ich obsahu s prijatými normami a štandardmi.
3. Vyhodnoťte mieru vhodnosti rastlín pre spotrebiteľa (dusičnany, ťažké kovy, alkaloidy, toxické látky).
Odber vzoriek rastlín
Výber vzorky rastliny je rozhodujúcou etapou práce, vyžaduje si určité zručnosti a skúsenosti. Chyby pri odbere vzoriek a príprave na analýzu nie sú kompenzované kvalitným analytickým spracovaním odobratého materiálu. Základom pri výbere vzoriek rastlín v agro- a biocenózach je metóda priemernej vzorky. Aby priemerná vzorka odrážala stav celého súboru rastlín, berie sa do úvahy makro- a mikroreliéf, hydrotermálne podmienky, rovnomernosť a hustota rastlín a ich biologické vlastnosti.
Vzorky rastlín sa odoberajú za suchého počasia, ráno, po zaschnutí rosy. Pri štúdiu metabolických procesov v rastlinách v dynamike sa tieto hodiny pozorujú počas vegetačného obdobia.
Rozlišujte medzi plodinami kontinuálnej sejby: pšenica, ovos, jačmeň, obilniny, trávy atď., a radovými plodinami: zemiaky, kukurica, repa atď.
Pre pevné výsevné plodiny je na pokusnom pozemku rovnomerne vyčlenených 5-6 parciel o veľkosti 0,25-1,00 m 2, rastliny z pozemku sa kosia na výšku 3-5 cm Celkový objem odobratého materiálu je kombinovaná vzorka. Po starostlivom spriemerovaní tejto vzorky odoberte priemernú vzorku s hmotnosťou 1 kg. Priemerná vzorka sa odváži a potom sa analyzuje botanické zloženie, zohľadnia sa buriny a choré rastliny, ktoré sú zo vzorky vylúčené.
Rastliny sú rozdelené do orgánov s váhovým započítaním vo vzorke listov, stoniek, klasov, kvetov, klasov. Mladé rastliny sa nerozlišujú podľa orgánov a sú úplne fixované. Pre riadkové plodiny, najmä vysokostonkové plodiny, ako je kukurica, slnečnica atď. kombinovaná vzorka pozostáva z 10 – 20 stredne veľkých rastlín odobratých pozdĺž uhlopriečky pozemku alebo striedavo v nesusediacich radoch.
Pri výbere okopanín sa 10-20 stredne veľkých rastlín vykope, očistí od zeminy, vysuší, zváži, oddelí nadzemné orgány a odváži korene.
Priemerná vzorka sa robí s prihliadnutím na veľkosť hľúz, uší, košov atď. Na tento účel sa materiál vizuálne triedi na veľké, stredné, malé, a preto je zlomková účasť frakcie priemernou vzorkou. U vysokokmenných plodín možno vzorku spriemerovať vďaka pozdĺžnej disekcii celej rastliny zhora nadol.
Kritériom na posúdenie správneho odberu vzoriek je konvergencia výsledkov chemickej analýzy pri paralelných stanoveniach. Rýchlosť chemických reakcií vo vzorkách rastlín odobratých počas aktívneho vegetačného obdobia je oveľa vyššia ako v mnohých analyzovaných objektoch. Vďaka práci enzýmov pokračujú biochemické procesy, v dôsledku ktorých dochádza k rozkladu látok ako škrob, bielkoviny, organické kyseliny a najmä vitamíny. Úlohou výskumníka je minimalizovať čas od odberu vzorky po analýzu alebo fixáciu rastlinného materiálu. Zníženie rýchlosti reakcií možno dosiahnuť prácou s čerstvými rastlinami v chlade v klimatickej komore (+ 4 ° C), ako aj krátkym skladovaním v chladničke pre domácnosť. V čerstvom rastlinnom materiáli pri prirodzenej vlhkosti sa stanovujú vo vode rozpustné formy bielkovín, sacharidov, enzýmov, draslíka, fosforu, stanovuje sa obsah dusičnanov a dusitanov. S malou chybovosťou je možné tieto stanovenia vykonať vo vzorkách rastlín po lyofilizácii.
Vo fixovaných vzorkách sušených na vzduchu sa stanovujú všetky makroživiny, t.j. popolové zloženie rastlín, celkový obsah bielkovín, sacharidov, tukov, vlákniny, pektínových látok. Sušenie vzorky rastlín na absolútne suchú hmotnosť na analýzu je neprijateľné, pretože rozpustnosť a fyzikálno-chemické vlastnosti mnohých organických zlúčenín sú narušené, dochádza k nevratnej denaturácii proteínov. Pri analýze technologické vlastnosti akékoľvek predmety, je povolené sušenie pri teplote nie vyššej ako 30 ° C. Zvýšené teploty menia vlastnosti proteínovo-sacharidových komplexov v rastlinách a skresľujú výsledky stanovenia.
Fixácia rastlinného materiálu
Zachovanie organických a popolových látok vo vzorkách rastlín v množstvách blízkych ich prirodzenému stavu sa uskutočňuje vďaka fixácii. Používa sa fixácia teploty a sušenie mrazom. V prvom prípade sa stabilizácia zloženia rastlín uskutočňuje v dôsledku inaktivácie enzýmov, v druhom - v dôsledku sublimácie, zatiaľ čo rastlinné enzýmy zostávajú v aktívnom stave, proteíny nedenaturujú. Teplotná fixácia rastlinného materiálu sa uskutočňuje v sušiarni. Rastlinný materiál sa vloží do kraftových papierových vreciek a vloží sa do pece predhriatej na 105-110 °C. Po naložení udržujte teplotu 90-95°C 10-20 minút v závislosti od vlastností rastlinného materiálu. Pri tejto tepelnej úprave vplyvom vodnej pary dochádza k inaktivácii rastlinných enzýmov. Na konci fixácie by mal byť rastlinný materiál vlhký a letargický, pričom by si mal zachovať farbu. Ďalšie sušenie vzorky sa vykonáva za prístupu vzduchu v otvorených vreciach pri teplote 50-60 ° C počas 3-4 hodín.Uvedená teplota a časové intervaly by sa nemali prekračovať. Dlhodobé vykurovanie pri vysoká teplota vedie k tepelnému rozkladu mnohých látok obsahujúcich dusík a karamelizácii rastlinných sacharidov. Rastlinné exempláre s vysokým obsahom vody - korene, plody, bobule atď. rozdelené na segmenty tak, aby boli do analýzy zahrnuté periférne a centrálne časti plodu. Súbor segmentov pre vzorku pozostáva zo segmentov veľkého, stredného a malého ovocia alebo hľúz v ich príslušnom pomere pri zbere. Segmenty vzorky média sa rozdrvia a zafixujú v smaltovaných kyvetách. Ak sú vzorky objemné, potom sa nadzemná časť rastlín tesne pred fixáciou rozdrví a rýchlo uzavrie do vriec. Ak majú vzorky obsahovať iba súbor chemických prvkov, môžu sa sušiť pri izbovej teplote a nie fixovať. Rastlinný materiál je lepšie sušiť v termostate pri teplote 40 - 60 0 С, pretože pri izbovej teplote môže hmota hniť a byť kontaminovaná prachovými časticami z atmosféry. Vzorky obilia a semien nie sú vystavené teplotnej fixácii, ale sušia sa pri teplote nepresahujúcej 30 ° C. Lyofilizácia rastlinného materiálu (sušenie sublimáciou) je založená na odparovaní ľadu obchádzajúcom kvapalnú fázu. Sušenie materiálu počas lyofilizácie sa uskutočňuje nasledovne: vybraný rastlinný materiál sa zmrazí do pevného stavu, pričom sa vzorka naplní tekutým dusíkom. Potom sa vzorka umiestni do lyofilizátora, kde sa suší pri nízkej teplote a vo vákuu. V tomto prípade je vlhkosť absorbovaná špeciálnym sušidlom (reagent), ktorý sa používa ako silikagél, chlorid vápenatý atď. Lyofilizácia potláča enzymatické procesy, ale samotné enzýmy sú zachované.
Mletie vzoriek rastlín a ich skladovanie.
Mletie rastlín sa vykonáva v suchom stave. Rýchlosť mletia sa zvyšuje, ak sú vzorky predsušené v termostate. Neprítomnosť hygroskopickej vlhkosti v nich je určená vizuálne: krehké, ľahko sa lámu v rukách stoniek a listov - najvhodnejší materiál na brúsenie
Na mletie objemových vzoriek s hmotnosťou nad 30 g sa používajú laboratórne mlynčeky, na mletie malých vzoriek sa používajú mlynčeky na kávu pre domácnosť. Vo veľmi malých množstvách sa vzorky rastlín rozomelú v porcelánovej mažiari a potom sa preosejú cez sito. Rozdrvený materiál sa preoseje cez sito. Priemer otvoru závisí od špecifík analýzy: od 1 mm do 0,25 mm. Časť materiálu, ktorá neprešla sitom, sa znovu melie v mlyne alebo v mažiari. „Vyhadzovanie“ rastlinného materiálu nie je povolené, pretože to mení zloženie priemernej vzorky. Pri veľkom objeme pomletých vzoriek je možné objem zmenšiť prechodom z priemernej laboratórnej vzorky na priemernú analytickú vzorku, ktorej hmotnosť je 10 – 50 g a pri zrnách najmenej 100 g. Výber sa robí kvartovaním. . Laboratórnu vzorku rovnomerne rozložte na papier alebo sklo do kruhu alebo štvorca. Špachtľa je rozdelená na malé štvorce (1-3 cm) alebo segmenty. Materiál z nesusediacich štvorcov sa odoberie do analytickej vzorky.
Stanovenie rôznych látok v rastlinnom materiáli
Stanovenie vo vode rozpustných foriem sacharidov
Obsah uhľohydrátov a ich rozmanitosť sú určené rastlinným druhom, vývojovou fázou a abiotickými faktormi prostredia a značne sa líšia. Na stanovenie monosacharidov existujú kvantitatívne metódy: chemické, polarimetrické. Stanovenie polysacharidov v rastlinách sa uskutočňuje rovnakými metódami, ale najskôr sa v procese kyslej hydrolýzy zničí kyslíková väzba (-O-) týchto zlúčenín. Jedna z hlavných metód stanovenia, Bertrandova metóda, je založená na extrakcii rozpustných sacharidov z rastlinného materiálu horúcou destilovanou vodou. V jednej časti filtrátu sa stanovujú monosacharidy, v druhej - po hydrolýze kyselina chlorovodíková- di- a trisacharidy, ktoré sa rozkladajú na glukózu
Stanovenie draslíka, fosforu, dusíka je založený na reakcie hydrolýzy a oxidácie organických látok rastlín so silnými oxidantmi (zmes sírových a kyselina chlórová). Hlavným oxidačným činidlom je kyselina chloristá (HClO 4). Organické látky bez dusíka sa oxidujú na vodu a oxid uhličitý, pričom sa uvoľňujú prvky popola vo forme oxidov. Organické zlúčeniny obsahujúce dusík sa hydrolyzujú a oxidujú na vodu a oxid uhličitý, uvoľňujú dusík vo forme amoniaku, ktorý je okamžite viazaný kyselinou sírovou. Roztok teda obsahuje prvky popola vo forme oxidov a dusík vo forme síranu amónneho a amónnej soli kyseliny chloristej. Metóda eliminuje straty dusíka, fosforu a draslíka vo forme ich oxidov, pretože rastlinná hmota je vystavená teplote 332 ° C. Toto je bod varu kyseliny sírovej, kyselina chloristá má oveľa nižšiu teplotu varu - 121 ° C.
Definíciaobsah dusičnanov a dusitanov... Rastliny akumulujú dusičnany a dusitany vo veľkých množstvách. Tieto zlúčeniny sú toxické pre ľudí a zvieratá, najmä dusitany, ktorých toxicita je 10-krát vyššia ako toxicita dusičnanov. Dusitany u ľudí a zvierat premieňajú železité železo hemoglobínu na železité železo. Výsledný methemoglobín nie je schopný prenášať kyslík. Vyžaduje sa prísna kontrola obsahu dusičnanov a dusitanov v rastlinných produktoch. Na stanovenie obsahu dusičnanov v rastlinách bolo vyvinutých množstvo metód. Najrozšírenejšia je ionometrická expresná metóda. Dusičnany sa extrahujú roztokom kamenca draselného s následným meraním koncentrácie dusičnanov v roztoku pomocou iónovo selektívnej elektródy. Citlivosť metódy je 6 mg/dm3. Hranica stanovenia dusičnanov v suchej vzorke je 300 ml -1, vo vlhkej vzorke - 24-30 ml -1. Pozrime sa podrobnejšie na analýzu celkového dusíka v rastlinách.
Stanovenie celkového dusíka podľa Kbeldal
Vyšší obsah dusíka sa pozoruje v generatívnych orgánoch, najmä v zrne, a jeho koncentrácia je nižšia v listoch, stonkách, koreňoch, koreňoch a veľmi málo v slame. Celkový dusík v rastline predstavujú dve formy: bielkovinový dusík a dusík nebielkovinových zlúčenín. Ten zahŕňa dusík, ktorý je súčasťou amidov, voľných aminokyselín, dusičnanov a amoniaku.
Obsah bielkovín v rastlinách je určený množstvom bielkovinového dusíka Obsah bielkovinového dusíka (v percentách) sa pri analýze vegetatívnych orgánov a okopanín násobí faktorom 6,25 a pri analýze zrna faktorom 5,7. Podiel nebielkovinových foriem dusíka tvorí 10 – 30 % celkového dusíka vo vegetatívnych orgánoch a najviac 10 % v zrne. Obsah nebielkovinového dusíka do konca vegetačného obdobia klesá, preto sa v produkčných podmienkach jeho podiel zanedbáva. V tomto prípade sa stanoví celkový dusík (v percentách) a jeho obsah sa prevedie na bielkoviny. Tento indikátor sa nazýva "surový proteín" alebo proteín. Princíp metódy... Vzorka rastlinného materiálu sa spopolní v Kjeldahlovej banke s koncentrovanou kyselinou sírovou za prítomnosti jedného z katalyzátorov (kovový selén, peroxid vodíka, kyselina chloristá atď.) Teplota spopolňovania je 332 °C. V procese hydrolýzy a oxidácie organickej hmoty sa dusík v banke zadržiava v roztoku vo forme síranu amónneho.
Amoniak sa oddestiluje v Kjeldahlovom prístroji, pričom sa roztok zahrieva a varí.
V kyslom prostredí nedochádza k hydrolytickej disociácii síranu amónneho, parciálny tlak amoniaku je nulový. V alkalickom prostredí sa rovnováha posunie a v roztoku sa vytvorí amoniak, ktorý sa pri zahriatí ľahko odparí.
2NH40H = 2NH3*2H20.
Amoniak sa nestráca, ale prechádza cez chladničku najskôr vo forme plynu a potom kondenzuje do prijímača s titrovanou kyselinou sírovou a viaže sa s ňou, pričom opäť vytvára síran amónny:
2NH3 + H2S04 = (NH4)2S04.
Prebytok kyseliny, ktorý nie je spojený s amoniakom, sa titruje alkáliou s presne stanovenou normálnosťou pomocou kombinovaného indikátora alebo metylrothu.
Priebeh analýzy
1. Na analytických váhach odoberte pomocou skúmavky vzorku rastlinného materiálu? 0,3-0,5 ± 0 0001 g (podľa rozdielu medzi hmotnosťou skúmavky so vzorkou a hmotnosťou skúmavky so zvyškami materiálu) a na koniec skúmavky nasaďte gumenú hadičku s dĺžkou 12 – 15 cm, opatrne spustite vzorku na dno Kjeldahlovej banky. Do banky s malým valcom nalejte 10-12 ml koncentrovanej kyseliny sírovej (d = 1,84). Rovnomerné spopolnenie rastlinného materiálu začína už pri izbovej teplote, preto je lepšie nechať navážené porcie naplnené kyselinou cez noc.
2. Postavte banky na elektrický varič a vykonávajte postupné spaľovanie, najskôr na miernom ohni (vložte azbest), potom na vysokom za občasného mierneho pretrepávania. Keď sa roztok stane homogénnym, pridajte katalyzátor (niekoľko kryštálov selénu alebo niekoľko kvapiek peroxidu vodíka) a pokračujte v spaľovaní, kým sa roztok úplne nesfarbí.
Katalyzátory... Použitie katalyzátorov prispieva k zvýšeniu teploty varu kyseliny sírovej a zrýchleniu popola. Rôzne modifikácie Kjeldahlovej metódy využívajú kovovú ortuť a selén, síran draselný, síran meďnatý a peroxid vodíka. Neodporúča sa používať kyselinu chloristú ako katalyzátor na spaľovanie samostatne alebo v zmesi s kyselinou sírovou. Rýchlosť oxidácie materiálu je v tomto prípade zabezpečená nie zvýšením teploty, ale rýchlym vývojom kyslíka, ktorý je sprevádzaný stratami dusíka počas spopolňovania.
3. Destilácia amoniaku... Po skončení horenia sa Kjeldahlova banka ochladí a po stenách sa do nej opatrne naleje destilovaná voda, obsah sa premieša a hrdlo banky sa opláchne. Prvá časť vody sa naleje po hrdlo a kvantitatívne sa prenesie do jednolitrovej banky s guľatým dnom. Kjeldahlova banka sa premyje ešte 5-6 krát malými dávkami horúcej destilovanej vody, pričom sa premývacia voda vždy naleje do stripovacej banky. Naplňte stripovaciu banku premývacou vodou do 2/3 objemu a pridajte 2-3 kvapky fenolftaleínu. Malé množstvo vody sťažuje odparovanie pri destilácii a veľké množstvo môže spôsobiť presun vriacej vody do chladničky.
4. Do kužeľovej banky alebo kadičky s objemom 300-400 ml (zásobník) nalejte z byrety 25-30 ml 0,1N. H 2 SO 4 (s presne stanoveným titrom), pridajte 2-3 kvapky indikátora metylroth alebo Groakovho činidla (fialová farba). Špička trubice chladničky je ponorená do kyseliny. Odizolovacia banka sa umiestni na ohrievač a pripojí sa k chladničke, pričom sa kontroluje tesnosť spojenia. Na deštrukciu síranu amónneho a stripovanie amoniaku sa používa 40 % alkalický roztok odobratý v takom objeme, ktorý je štvornásobkom objemu koncentrovanej kyseliny sírovej odobratej počas spaľovania vzorky.
Podobné dokumenty
Podstata agronomickej chémie. Pôdne vlastnosti, systém ukazovateľov chemického zloženia, princípy stanovenia a interpretácie. Metódy určovania prioritných znečisťujúcich látok. Analýza rastlín. Určenie typov a foriem minerálne hnojivá.
ročníková práca, pridaná 25.03.2009
Metódy klasifikácie hnojív. Vlastnosti skladovania a manipulácie s minerálnymi hnojivami, požiadavky na ich kvalitu. Povinné označovanie minerálnych hnojív. Výpočet dávok minerálnych hnojív pre účinnú látku. Technika hnojenia.
návod, pridaný 15.06.2010
Monitoring, klasifikácia pôdy. Metóda stanovenia hygroskopickej pôdnej vlhkosti, výmenná kyslosť. Stanovenie celkovej alkality a alkality v dôsledku uhličitanových iónov. Komplexometrické stanovenie hrubého obsahu železa v pôdach.
úloha pridaná dňa 11.09.2010
Metódy stanovenia železa v pôdach: atómová absorpcia a komplexometrické. Pomer skupín zlúčenín železa v rôznych pôdach. Metódy stanovenia mobilných foriem železa pomocou tiokyanátu amónneho. Štandardné riešenia pre analýzu.
test, pridané 12.8.2010
Látky, hlavne soli, ktoré obsahujú živiny potrebné pre rastliny. Dusíkaté, fosforečné a potašové hnojivá. Hodnota a využitie všetkých faktorov, ktoré podmieňujú vysoký účinok hnojív, s prihliadnutím na agrometeorologické podmienky.
abstrakt, pridaný 24.12.2013
Zloženie a vlastnosti hlavného dusíkaté hnojivá. Potašové hnojivá, ich vlastnosti. Vrchovinová, nížinná a prechodná slatina. Význam výroby minerálnych hnojív v ekonomike krajiny. Technologický proces výroby. Ochrana životného prostredia.
semestrálna práca, pridaná 16.12.2015
Prehľad vývoja metódy na stanovenie dusíka v oceli. Charakteristika systému analyzátora tekutého kovového dusíka multilaboratórneho nitrisového systému. Vlastnosti špičky Nitris sondy ponorenej do tekutej ocele. Analýza fáz cyklu merania dusíka.
test, pridané 03.05.2015
abstrakt, pridaný 23.01.2010
všeobecné charakteristiky minerálne hnojivá. Technologická schéma výroby dusičnanu amónneho v JSC "Acron". Kompilácia materiálu a tepelná bilancia... Stanovenie teploty procesu, konečnej koncentrácie dusičnanov; vlastnosti produktu.
správa z praxe, doplnená 30.08.2015
Vlastnosti merania zloženia látok a materiálov. Podrobný popis techník na stanovenie neznámej koncentrácie v inštrumentálnych metódach analýzy. Zovšeobecnená interpretácia fyzikálnej a chemickej analýzy ako samostatnej vednej disciplíny.
