Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu při studiu a práci, vám budou velmi vděční.
Úvod
1. Analýza půd
2. Analýza rostlin
3. Analýza hnojiv
Závěr
Bibliografie
Úvod
Studie agronomické chemie Ch. arr. otázky dusičnaté a minerální výživy zemědělství rostliny s cílem zvýšit výnosy a zlepšit produkci. Proto a. NS. zkoumá složení zemědělského. rostliny, půda, hnojiva a procesy jejich vzájemného ovlivňování. Podobně studuje procesy výroby hnojiv a látek používaných k hubení škůdců a vyvíjí také chemické metody. analýza agronomických objektů: půda, rostliny a produkty z nich získané atd. Obzvláště významné jsou mikrobiologické procesy půdy. V této oblasti a. NS. přichází do styku s vědou o půdě a obecným zemědělstvím. Na druhou stranu také. NS. spoléhá na fyziologii rostlin a přichází s ní do styku, protože a. NS. zabývá se studiem procesů probíhajících při klíčení, výživě, zrání semen atd. a využívá metody vodní, pískové a půdní plodiny. Při svém výzkumu agronomové-chemici, využívající Ch. arr. chem. metody, z nichž v poslední době jsou zvláště široce využívány fyzikálně chemické metody, musí současně zvládnout techniku umělých kultur a metody bakteriologického výzkumu. Vzhledem ke složitosti a různorodosti úkolů a. x., některé skupiny otázek dříve zahrnuté v a. x., se staly nezávislými obory.
To platí pro chemii, která studuje chemické složení rostlin, hlavně zemědělských plodin. a technické, jakož i biologické chemie a biologické fyziky, které studují procesy živé buňky.
1 . Analýzapůdy
Charakteristiky půdy jako předmětu chemického výzkumu a ukazatele chemického stavu půd
Půda je komplexní předmět výzkumu. Složitost studia chemického stavu půd je dána zvláštnostmi jejich chemických vlastností a je spojena s potřebou získat informace, které adekvátně odrážejí vlastnosti půd a poskytují nejracionálnější řešení jak teoretických otázek vědy o půdě, tak problémů praktické využití zemin. K kvantitativnímu popisu chemického stavu půd se používá široká škála indikátorů. Obsahuje ukazatele určené během analýzy téměř jakéhokoli objektu a vyvinuté speciálně pro studium půd (výměna a hydrolytická kyselost, ukazatele skupinového a frakčního složení humusu, stupeň nasycení půd zásadami atd.)
Zvláštnosti půdy jako chemického systému jsou heterogenita, polychemismus, disperze, heterogenita, změna a dynamika vlastností, pufrovací kapacita a také potřeba optimalizace vlastností půdy.
Polychemismus půd... V půdách může být jeden a tentýž chemický prvek součástí řady sloučenin: snadno rozpustné soli, komplexní hlinitokřemičitany, organominerální látky. Tyto složky mají různé vlastnosti, které zejména určují schopnost chemického prvku procházet z pevných do kapalných fází půdy, migrovat v půdním profilu a v krajině, být spotřebovávány rostlinami atd. Proto v chemické analýze půd není určen pouze celkový obsah chemických prvků, ale také ukazatele charakterizující složení a obsah jednotlivých chemických sloučenin nebo skupin sloučenin s podobnými vlastnostmi.
Heterogenita půdy. Ve složení půdy se rozlišuje pevná, kapalná a plynná fáze. Při studiu chemického stavu půdy a jejích jednotlivých složek se určují ukazatele, které charakterizují nejen půdu jako celek, ale také její jednotlivé fáze. Vyvinuto matematické modely, což umožňuje posoudit vztah mezi úrovněmi parciálního tlaku oxidu uhličitého v půdním vzduchu, pH, zásaditostí uhličitanu a koncentrací vápníku v půdním roztoku.
Polydisperzita půd. Pevné fáze půdy se skládají z částic různých velikostí od zrn písku až po koloidní částice o průměru několika mikrometrů. Nejsou stejné ve složení a mají různé vlastnosti. Se speciálními studiemi vzniku půdy jsou určeny indikátory chemické složení a další vlastnosti jednotlivých frakcí velikosti částic. Disperze půd je spojena s jejich schopností iontové výměny, která je zase charakterizována specifickou sadou indikátorů - schopností výměny kationtů a aniontů, složením vyměnitelných kationtů atd. Mnoho chemických a fyzikálních vlastností půd závisí na úrovně těchto indikátorů.
Acidobazické a redoxní vlastnosti zemin. Složení půd zahrnuje složky, které vykazují vlastnosti kyseliny a zásady, oxidační a redukční činidla. Na řešení různých teoretických i aplikovaných problémů věda o půdě, agrochemie, meliorace určují ukazatele, charakterizující kyselost a zásaditost půd, jejich redoxní stav.
Nehomogenita, variabilita, dynamika, pufrování chemických vlastností půd. Vlastnosti půdy nejsou stejné ani uvnitř stejný genetický horizont. Při výzkumu jsou hodnoceny procesy tvorby půdního profilu chemické vlastnosti jednotlivých prvků organizace půdy masy. Vlastnosti půdy se liší v prostoru, změňte v čas a zároveň půda má schopnost odolat změně jejich vlastností, to znamená, že vykazují ukládání do vyrovnávací paměti. Byly vyvinuty ukazatele a způsoby charakterizování variability, dynamika, vyrovnávací vlastnosti zemin.
Změna vlastností půdy. V půdách nepřetržitě probíhají různé procesy, které vedou ke změnám chemických vlastností půd. Praktické uplatnění nacházejí ukazatele charakterizující směr, závažnost, rychlost procesů probíhajících v půdách; je zkoumána dynamika změn vlastností půd a jejich režimů. Variabilita složení půd. Odlišné typy a dokonce i druhy a odrůdy půd mohou mít tak odlišné vlastnosti, že pro jejich chemickou charakterizaci se používají nejen různé analytické metody, ale také různé sady indikátorů. Takže v podzolových, sodně-podzolických, šedých lesních půdách se stanoví pH vodných a solných suspenzí, vyměnitelná a hydrolytická kyselost, výměnné báze se vytlačují z půdy vodnými roztoky solí. Při analýze solných půd se stanoví pH pouze vodných suspenzí a místo indikátorů kyselosti se stanoví celková, uhličitanová a další typy zásaditosti. Uvedené vlastnosti půd do značné míry určují základní základy metod pro studium chemického stavu půd, názvosloví a klasifikaci ukazatelů chemických vlastností půd a chemických půdních procesů.
Systém indikátorů chemického stavu půd
Skupina 1... Ukazatele vlastností půd a půdních složek
Podskupiny:
1. Ukazatele složení půd a půdních složek;
2. Ukazatele pohyblivosti chemických prvků v půdách;
3. Indikátory acidobazických vlastností půd;
4. Indikátory iontové výměny a koloidně-chemické vlastnosti půd;
5. Indikátory redoxních vlastností půd;
6. Ukazatele katalytických vlastností zemin;
Skupina 2... Indikátory chemických půdních procesů
Podskupiny:
1. Ukazatele směru a závažnosti procesu;
2. Ukazatele rychlosti procesu.
Zásady pro určování a interpretaci úrovní indikátorů
Výsledky analýzy půd obsahují informace o vlastnostech půd a půdních procesech a na tomto základě umožňují řešení problému, kterému čelí výzkumník. Metody interpretace úrovní indikátorů závisí na metodách jejich stanovení. Tyto metody lze rozdělit do dvou skupin. Metody první skupiny umožňují posoudit její vlastnosti beze změny chemického stavu půdy. Druhou skupinu tvoří metody založené na chemickém zpracování analyzovaného vzorku půdy. Účelem této úpravy je reprodukovat chemické rovnováhy, které se provádějí ve skutečné půdě, nebo vědomě narušit vztahy, které se vyvinuly v půdě, a extrahovat z půdy složku, jejíž množství umožňuje posoudit chemické vlastnosti půdy nebo procesu, který v ní probíhá. Tato fáze analytického procesu - chemické ošetření vzorku půdy - odráží hlavní rys výzkumné metody a určuje metody interpretace úrovní většiny stanovených indikátorů.
Příprava vzorků půdy ze zkoumaných oblastí
Vzorky půdy by měly být odebírány pomocí jader o průměru asi 10 mm do hloubky 10–20 cm. Je lepší jádra předem sterilizovat ve vroucí vodě (100 0 С). Pro analýzu půdy se odeberou vzorky smíšené půdy do hloubky kultivované vrstvy. Zpravidla postačí vypracovat jeden smíšený vzorek na pozemek o rozloze až 2 ha. Smíšený vzorek se skládá z 15–20 jednotlivých vzorků půdy odebraných rovnoměrně po celé ploše lokality. Vzorky pro analýzu půdy nejsou odebírány bezprostředně po zavedení minerálních a organických hnojiv, vápna. Každý smíchaný vzorek o hmotnosti 500 g je zabalen do látkového nebo polyetylenového sáčku a označen.
Příprava půdy pro agrochemickou analýzu
Sestavení analytického vzorku je kritickou operací, která zajišťuje spolehlivost získaných výsledků. Nedbalost a chyby při přípravě vzorků a průměrném odběru vzorků nejsou kompenzovány následnou vysoce kvalitní analytickou prací. Vzorky půdy odebrané na poli nebo v pěstírně se předem suší na vzduchu při pokojové teplotě. Skladování surových vzorků vede k významným změnám jejich vlastností a složení, zejména v důsledku enzymatických a mikrobiologických procesů. Tepelné přehřátí je naopak doprovázeno změnou pohyblivosti a rozpustnosti mnoha sloučenin.
Pokud existuje mnoho vzorků, pak se sušení provádí ve skříních s nuceným větráním. Stanovení dusičnanů, dusitanů, absorbovaného amoniaku, ve vodě rozpustných forem draslíku, fosforu atd. prováděné v den odběru vzorků při jejich přirozené vlhkosti. Zbývající stanovení se provádějí ve vzorcích sušených na vzduchu. Suché vzorky se rozemelou v půdním mlýnu nebo v porcelánové třecí misce s gumovou špičkou. Rozemletý a vysušený vzorek se nechá projít sítem s průměrem otvoru 2 až 3 mm. Tření a prosévání se provádí tak dlouho, dokud veškerý odebraný vzorek neprochází sítem. Zlikvidovat lze pouze fragmenty kamenů, velké kořeny a cizí inkluze. Vzorky jsou uloženy v uzavřených řemeslných pytlích v místnosti bez chemikálií. Vzorek půdy pro analýzu se odebere metodou „průměrného vzorku“. Za tímto účelem je prosetý vzorek rozptýlen v tenké vrstvě (asi 0,5 cm) na list papíru ve formě čtverce a rozdělen na malé čtverce špachtlí o straně 2-2,5 cm. Část vzorku je odebráno z každého čtverce špachtlí.
Hlavními agrochemickými ukazateli analýzy půdy, bez nichž se neobejde žádná kultivace půdy, je obsah humusu, mobilních forem fosforu, dusíku a draslíku, kyselost půdy, obsah vápníku, hořčíku a stopových prvků, včetně těžkých kovů . Moderní metody analýzy umožňují určit 15-20 prvků v jednom vzorku. Fosfor patří mezi makroživiny. Podle dostupnosti mobilních fosfátů se rozlišují půdy s velmi nízkým obsahem - méně než mg., Nízké - méně než 8 mg., Střední - 8 - 15 mg. a vysoké - více než 15 mg. fosfáty na 100 g půdy. Draslík. Pro tento prvek byly vyvinuty gradace pro obsah mobilních forem v půdě: velmi nízké - až 4 mg, nízké - 4-8 mg, střední - 8-12 mg, zvýšené - 12-17 mg, vysoké - více než 17 mg. vyměnitelný draslík na 100 g půdy. Kyselost půdy - charakterizuje obsah protonů vodíku v půdě. Tento indikátor je vyjádřen hodnotou pH.
Kyselost půdy ovlivňuje rostliny nejen přímým účinkem toxických vodíkových protonů a iontů hliníku na kořeny rostlin, ale také povahou příjmu živin. Hliníkové kationty se mohou vázat s kyselinou fosforečnou a transformovat fosfor do formy nepřístupné pro rostliny.
Negativní účinek nízké kyselosti se odráží v samotné půdě. Když protony vytlačí vodík z půdního absorpčního komplexu (AUC) kationtů vápníku a hořčíku, které stabilizují strukturu půdy, půdní granule se zničí a struktura se ztratí.
Rozlišujte mezi skutečnou a potenciální kyselostí půdy. Skutečná kyselost půdy je dána nadbytkem koncentrace protonů vodíku nad hydroxylovými ionty v půdním roztoku. Potenciální kyselost půdy zahrnuje vodíkové protony vázané na AUC. Pro posouzení potenciální kyselosti půdy se stanoví pH solného extraktu (pH KCl). V závislosti na hodnotě pH KCl se rozlišuje kyselost půdy: až 4 - velmi silně kyselá, 4,1-4,5 - silně kyselá, 4,6-5,0 - středně kyselá, 5,1-5,5 - mírně kyselá, 5,6-6,0 je téměř neutrální a 6.0 je neutrální.
Analýza půdy pro těžké kovy a radiační analýza jsou klasifikovány jako vzácné analýzy.
Přijímání vodní roztok půda.
Roztoky látek obsažených v půdě se získávají mnoha způsoby, které lze v zásadě rozdělit do dvou skupin: - získání půdního roztoku; - získání vodného extraktu z půdy. V prvním případě se získá nevázaná nebo slabě vázaná půdní vlhkost - ta, která je obsažena mezi půdními částicemi a v půdních kapilárách. Jedná se o slabě nasycený roztok, ale jeho chemické složení je pro rostlinu relevantní, protože právě tato vlhkost omývá kořeny rostlin a dochází v něm k výměně chemikálií. V druhém případě jsou rozpustné chemické sloučeniny spojené s jeho částicemi vyplaveny z půdy. Výstup soli do vodního extraktu závisí na poměru půdy a roztoku a zvyšuje se zvýšením teploty extrakčního roztoku (až do určitých mezí, protože příliš vysoká teplota může zničit jakékoli látky nebo je přenést do jiného stavu ) a zvýšení objemu roztoku a stupně jemnosti půdy (do určitých mezí, protože příliš jemné prachové částice mohou ztěžovat nebo znemožňovat extrakci a filtrování roztoku).
Půdní roztok se získává za použití řady nástrojů: tlak, centrifugace, vytlačení kapaliny nemísitelným roztokem, vakuová filtrační metoda a lysimetrická metoda.
Lisování se provádí pomocí vzorku půdy odebraného z pole do laboratorních podmínek. Čím více roztoku je zapotřebí, tím větší by měl být vzorek nebo vyšší aplikovaný tlak nebo obojí.
Centrifugace se provádí po dlouhou dobu při 60 otáčkách za minutu. Tato metoda je neúčinná a je vhodná pro vzorky půdy s obsahem vlhkosti blízkým celkovému možnému obsahu vlhkosti v dané půdě. Pro přesušenou půdu tato metoda není použitelná.
Vytěsnění půdní vlhkosti látkou, která se nemísí s půdním roztokem, umožňuje získat prakticky veškerou půdní vlhkost, včetně kapilární, bez použití sofistikovaného vybavení. Jako vytlačující tekutina se používá alkohol nebo glycerin. Nevýhodou je, že tyto látky, kromě své vysoké hustoty, mají dobrou extrakční schopnost s ohledem na některé sloučeniny (například alkohol snadno extrahuje půdní organickou hmotu), proto mohou být nadhodnocené ukazatele obsahu řady látek získané ve srovnání s jejich skutečným obsahem v půdním roztoku. Metoda není vhodná pro všechny typy půd.
Při vakuové filtrační metodě se nad vzorkem pomocí vakua vytvoří vakuum, které překročí úroveň napětí půdní vlhkosti. V tomto případě není kapilární vlhkost extrahována, protože tahové síly v kapiláře jsou vyšší než tahové síly povrchu volné kapaliny.
V terénu se používá lysimetrická metoda. Lysimetrická metoda neumožňuje ani tak posoudit gravitační vlhkost (tj. Vlhkost, která se díky gravitační síle může pohybovat půdními vrstvami - s výjimkou kapilární vlhkosti), ale porovnat obsah a migraci chemických prvků půdní roztok. Volná půdní vlhkost je filtrována přes půdní horizont gravitačními silami do vzorkovače umístěného na povrchu půdy.
Chcete -li získat úplnější obraz o chemickém složení půdy, připravte si půdní extrakt. K jeho získání se rozdrtí vzorek půdy, protlačí se sítem s buňkami o průměru 1 mm, přidá se voda v hmotnostním poměru 1 díl půdy k 5 dílům bidistilovaného (vyčištěného od jakýchkoli nečistot, odplyněného a deionizovaného) voda, pH 6,6 - 6,8, teplota 20 0 C. Odplyňování se provádí za účelem uvolnění vody z příměsí rozpuštěného plynného oxidu uhličitého, který v kombinaci s některými látkami dává nerozpustnou sraženinu, což snižuje přesnost experimentu. Nečistoty jiných plynů mohou mít také negativní vliv na výsledky experimentu.
Pro přesnější vážení vzorku je třeba vzít v úvahu jeho přirozenou vlhkost, pole (u čerstvě odebraného vzorku) nebo hygroskopické (pro sušený a skladovaný vzorek). Stanoví se jako procento hmotnosti vzorku, jeho obsah vlhkosti se převede na hmotnost a přidá se k požadované hmotnosti. Odvážená část se umístí do suché baňky o objemu 500-750 ml, přidá se voda. Baňka se vzorkem půdy a vodou se těsně zastaví a třepe se dvě až tři minuty. Poté se výsledný roztok zfiltruje přes bezpopelnatý skládaný papírový filtr. Je důležité, aby v místnosti nebyly páry těkavých kyselin (je vhodnější pracovat pod tahem, kde nejsou skladovány kyselé roztoky). Před filtrací se roztok s půdou dobře protřepe, aby malé částice půdy uzavřely největší póry filtru a filtrát byl průhlednější. Přibližně 10 ml počátečního filtrátu se odstraní, protože obsahuje nečistoty z filtru. Filtrace zbytku primárního filtrátu se několikrát opakuje. Práce na určování obsahu chemikálií ve vodném extraktu začíná bezprostředně po jeho přijetí, protože postupem času dochází k chemickým procesům, které mění zásaditost roztoku, jeho oxidovatelnost atd. Rychlost filtrace již může ukazovat relativní celkový obsah solí v roztoku. Pokud je vodní extrakt bohatý na soli, filtrace proběhne rychle a roztok bude průhledný, protože soli zabraňují peptizaci půdních koloidů. Pokud je roztok chudý na soli, filtrace bude pomalá a nepříliš kvalitní. V tomto případě má smysl filtrovat řešení několikrát, navzdory nízké rychlosti, protože s další filtrací se kvalita vodního extraktu zvyšuje v důsledku snížení obsahu částic půdy v něm.
Metody pro kvantitativní analýzu extraktů nebo jakýchkoli jiných roztoků získaných v průběhu analýzy půdy.
Interpretace výsledků analýzy půdy ve většině případů nezávisí na metodě měření. Při chemické analýze půd lze použít téměř jakoukoli z metod, které mají analytici k dispozici. V tomto případě se měří buď přímo hledaná hodnota indikátoru, nebo hodnota s ním funkčně související. Hlavní sekce chem. analýza půd: hrubá nebo elementární analýza - umožňuje zjistit celkový obsah C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti a dalších prvků v půda; analýza vodního extraktu (základ pro studium solných půd) - poskytuje představu o obsahu ve vodě rozpustných látek v půdě (sírany, chloridy a uhličitany vápníku, hořčíku, sodíku atd.); stanovení absorpční kapacity půdy; identifikace přísunu živin do půdy - stanoví se množství snadno rozpustných (mobilních), asimilovaných rostlinnými sloučeninami dusíku, fosforu, draslíku atd. Velká pozornost je věnována studiu frakčního složení půdní organické hmoty, forem sloučenin hlavních složek půdy, včetně stopových prvků.
V laboratorní praxi analýzy půdy se používají klasické chemické a instrumentální metody. S pomocí klasiky chemické metody lze získat nejpřesnější výsledky. Relativní chyba stanovení je 0,1-0,2%. Chyba většiny instrumentálních metod je mnohem vyšší - 2-5%
Mezi instrumentálními metodami v analýze půdy jsou nejrozšířenější elektrochemické a spektroskopické. Mezi elektrochemickými metodami se používají potenciometrické, konduktometrické, coulometrické a voltametrické metody, včetně všech moderních odrůd polarografie.
Pro posouzení půdy jsou výsledky analýz porovnány s optimálními úrovněmi obsahu prvků, stanovenými experimentálně pro daný typ půdy a testovanými v produkčních podmínkách, nebo s údaji dostupnými v literatuře o poskytování půd s makro- a mikroelementy, nebo s MPC studovaných prvků v půdě. Poté se učiní závěr o stavu půdy, uvedou se doporučení pro její použití, vypočítají se dávky meliorantů, minerálních a organických hnojiv pro plánovanou sklizeň.
Při výběru metody měření jsou charakteristické vlastnosti chemických vlastností analyzované půdy, povaha indikátoru, požadovaná přesnost stanovení jeho úrovně, možnosti metod měření a proveditelnost požadovaných měření za podmínek experimentu. vzít v úvahu. Přesnost měření je zase určena účelem studie a přirozenou variabilitou studované vlastnosti. Přesnost je kolektivní charakteristikou metody, která hodnotí správnost a reprodukovatelnost získaných výsledků analýzy.
Poměr hladin některých chemických prvků v půdách.
Různé úrovně obsahu a různé chemické vlastnosti prvků ne vždy vyžadují, aby byla ke kvantifikaci celé požadované sady prvků použita stejná metoda měření.
Při elementární (hrubé) analýze půd se používají metody s různými detekčními limity. Pro stanovení chemických prvků, jejichž obsah přesahuje desetiny procent, je možné použít klasické metody chemické analýzy - gravimetrické a titrimetrické.
Různé vlastnosti chemických prvků, různé úrovně jejich obsahu, potřeba stanovit různé ukazatele chemického stavu prvku v půdě vyžadují použití metod měření s různými detekčními limity.
Kyselost půdy
Stanovení reakce půdy je jednou z nejběžnějších analýz v teoretickém i aplikovaném výzkumu. Nejúplnější obraz kyselých a zásaditých vlastností půd je vytvořen při současném měření několika indikátorů, včetně titrovatelné kyselosti nebo zásaditosti - kapacitního faktoru a pH - intenzitního faktoru. Faktor kapacity charakterizuje celkový obsah kyselin nebo zásad v půdách, závisí na tom pufrační schopnost půd, stabilita reakce v čase a ve vztahu k vnějším vlivům. Faktor intenzity charakterizuje sílu okamžitého působení kyselin nebo zásad na půdu a rostliny; závisí na tom tok minerálů do rostlin v daném časovém období. To umožňuje správnější hodnocení kyselosti půdy, protože v tomto případě se bere v úvahu celkové množství iontů vodíku a hliníku přítomných v půdě ve volných a absorbovaných stavech. Skutečná kyselost (pH) se stanoví potenciometricky. Potenciální kyselost je určena převodem na roztok iontů vodík a hliník při úpravě půdy přebytkem neutrálních solí (KCl):
Množství vytvořené volné kyseliny chlorovodíkové se posuzuje podle vyměnitelné kyselosti půdy. Část iontů H + zůstává v absorbovaném stavu (silná HCl vzniklá v důsledku p-iris se zcela disociuje a přebytek volného H + v roztoku brání jejich úplnému vytlačení z PPC). Méně pohyblivou část iontů H + lze převést do roztoku pouze dalším ošetřením půdy roztoky hydrolyticky alkalických solí (CH 3 COONa).
Hydrolytická kyselost půdy se posuzuje podle množství vytvořené volné kyseliny octové. V tomto případě vodíkové ionty úplně úplně procházejí do roztoku (jsou vytlačeny z PPC), protože výsledná kyselina octová pevně váže vodíkové ionty a reakce se přesouvá doprava až do úplného vytlačení vodíkových iontů z PPC. Hodnota hydrolytické kyselosti se rovná rozdílu mezi výsledky získanými ošetřením půdy CH 3 COONa a KCl. V praxi je výsledek získaný ošetřením půdy CH 3 COONa brán jako hodnota hydrolytické kyselosti.
Kyselost půdy je určena nejen vodíkovými ionty, ale také hliníkem:
Vysráží se hydroxid hlinitý a systém se prakticky neliší od systému, který obsahuje pouze absorbované vodíkové ionty. Ale i když% AlCl zůstane v roztoku, pak během titrace
АlСl 3 + 3 NaOH = А (ОН) 3 + 3 NaCl
což je ekvivalentní reakci
3 НСl + 3 NaOH = 3 NaCl + 3 Н 2 O. Absorbované ionty hliníku jsou také vytlačeny, když je půda ošetřena roztokem CH 3 COONa. V tomto případě veškerý vytlačený hliník přechází do sraženiny ve formě hydroxidu.
Podle stupně kyselosti, stanovené v extraktu soli 0,1 N. KKCl potenciometricky jsou půdy rozděleny na:
Stanovení pH, vyměnitelné kyselosti a mobilníhliník podle Sokolova
Stanovení vyměnitelné kyselosti je založeno na vytlačení 1,0 N vodíkových a hliníkových iontů z PPC. Roztok KKCl:
Výsledná kyselina se titruje zásadou a vypočítá se vyměnitelná kyselost v důsledku součtu vodíkových a hliníkových iontů. Al se vysráží 3,5% roztokem NaF.
Opakovaná titrace roztoku vám umožňuje určit kyselost způsobenou pouze vodíkovými ionty.
Rozdíl mezi daty první a druhé titrace se používá k výpočtu obsahu hliníku v půdě.
Průběh analýzy
1. Na technické váze odeberte odváženou část 40 g vzduchem vysušené půdy pomocí metody průměrného vzorku.
2. Přeneste vzorek do kónické baňky o objemu 150-300 ml.
3. Přidejte 100 ml 1,0 N z byrety. KCl (pH 5,6-6,0).
4. Protřepávejte na rotátoru 1 hodinu nebo protřepávejte 15 minut. a nechat přes noc.
5. Přefiltrujte přes trychtýř se suchým skládaným papírem, přičemž první část filtrátu zlikvidujte.
6. Ve filtrátu stanovte hodnotu pH potenciometricky.
7. Ke stanovení vyměnitelné kyselosti napipetujte 25 ml filtrátu do 100 ml Erlenmeyerovy baňky.
8. Filtrát vařte na hořáku nebo plotýnce po dobu 5 minut. přesýpací hodiny k odstranění oxidu uhličitého.
9. Přidejte 2 kapky fenolftaleinu do filtrátu a titrujte horkým roztokem 0,01 nebo 0,02 N. alkalický roztok (KOH nebo NaOH) do stabilní růžové barvy - 1. titrace.
10. Do jiné Erlenmeyerovy baňky odeberte pipetou 25 ml filtrátu, vařte 5 minut a ochlaďte ve vodní lázni na pokojovou teplotu.
11. Napipetujte 1,5 ml 3,5% roztoku fluoridu sodného do ochlazeného filtrátu a promíchejte.
12. Přidejte 2 kapky fenolftaleinu a titrujte 0,01 nebo 0,02 N. alkalický roztok do mírně růžové barvy - 2. titrace.
Způsob platby
1. Vyměnitelná kyselost způsobená ionty vodíku a hliníku (podle výsledků 1. titrace) v meq na 100 g suché půdy:
kde: P - ředění 100/25 = 4; H je hmotnost půdy v gramech; K je koeficient půdní vlhkosti; ml KOH - množství alkálie použité k titraci; n. KOH - normálnost alkálií.
2 Výpočet kyselosti v důsledku vodíkových iontů je stejný, ale podle výsledků druhé titrace po depozici hliníku.
* Při určování těchto indikátorů ve vlhké půdě se současně stanoví procento vlhkosti.
Činidla
1. Řešení 1 č. KCl, 74,6 g chemicky čisté čistoty. KCl se rozpustí ve 400–500 ml destilované vody, přenese se do odměrné baňky na 1 litr a přivede se ke značce. Hodnota pH činidla by měla být 5,6-6,0 (zkontrolujte před zahájením analýzy - v případě potřeby nastavte požadovanou hodnotu pH přidáním 10% roztoku KOH)
2. 0,01 nebo 0,02 n. z odvážené části činidla nebo fixanalu se připraví roztok KOH nebo NaOH.
3. 3,5% roztok fluoridu sodného, připravený v destilované vodě bez CO 2 (destilovaná voda se vaří, odpaří se na 1/3 původního objemu).
Metody stanovení prioritních znečišťujících látek v půdách
Zvláště s ohledem na naléhavost a důležitost problému je třeba zmínit potřebu analyzovat těžké kovy v půdách. Detekce kontaminace půdy těžkými kovy se provádí přímými metodami vzorkování vzorků půdy ve studovaných oblastech a jejich chemickou analýzou. Používá se také řada nepřímých metod: vizuální hodnocení stavu fytogeneze, analýza distribuce a chování druhů - ukazatele mezi rostlinami, bezobratlými a mikroorganismy. Doporučuje se odebírat vzorky půdy a vegetace v poloměru od zdroje znečištění s přihlédnutím k převládajícím větrům na trase dlouhé 25-30 km. Vzdálenost od zdroje znečištění k odhalení halo znečištění se může pohybovat od stovek metrů do desítek kilometrů. Stanovení úrovně toxicity těžkých kovů není snadné. U půd s různou strukturou a obsahem organické hmoty nebude tato úroveň stejná. Navrhovaný MPC pro rtuť - 25 mg / kg, arsen - 12-15, kadmium - 20 mg / kg. Byly stanoveny některé destruktivní koncentrace řady těžkých kovů v rostlinách (g / milion): olovo - 10, rtuť - 0,04, chrom - 2, kadmium - 3, zinek a mangan - 300, měď - 150, kobalt - 5, molybden a nikl - 3, vanad - 2. Kadmium... V roztocích kyselých půd je přítomen ve formách Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, alkalické půdy - Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, CdHCO 3. Ionty kadmia (Cd 2+) tvoří 80–90% z celkového množství v roztoku, kromě těch půd, které jsou kontaminovány chloridy a sírany. V tomto případě je 50% z celkového množství kadmia CdCl + a CdSO 4. Kadmium je náchylné k aktivní biokoncentraci, což v krátké době vede k jeho přebytku v biologicky dostupných koncentracích. Ve srovnání s jinými těžkými kovy je tedy kadmium nejúčinnějším toxikem pro půdu. Kadmium netvoří vlastní minerály, ale je přítomno ve formě nečistot, většinu v půdách představují výměnné formy (56–84%). Kadmium se prakticky neváže s huminovými látkami. Vést. Půdy se ve srovnání s kadmiem vyznačují méně rozpustnými a méně mobilními formami olova. Obsah tohoto prvku ve vodě rozpustné formě je 1,4%, ve vyměnitelné formě - 10% hrubého; více než 8% olova je spojeno s organickou hmotou, většina z tohoto množství je fulváty. 79% olova je spojeno s minerální složkou půdy. Koncentrace olova v půdách pozaďových oblastí světa je 1-80 mg / kg. Výsledky mnohaletého světového výzkumu ukázaly průměrný obsah olova v půdách 16 mg / kg. Rtuť. Rtuť je nejtoxičtější prvek v přírodních ekosystémech. Ion Hg 2+ může být přítomen ve formě jednotlivých organických sloučenin rtuti (methyl-, fenyl-, ethylrtuť atd.). Ionty Hg 2+ a Hg + mohou být vázány na minerály jako součást jejich krystalové mřížky. Při nízkých hodnotách pH půdní suspenze je většina rtuti sorbována organickou hmotou a se zvyšováním pH se zvyšuje množství rtuti navázané na půdní minerály.
Olovo a kadmium
Ke stanovení obsahu olova a kadmia v objektech přírodního prostředí na úrovni pozadí se nejvíce používá metoda atomové absorpční spektrofotometrie (AAS). Metoda AAS je založena na atomizaci analytu přeneseného do roztoku v grafitové komoře v atmosféře inertního plynu a absorpci rezonanční čáry emisního spektra duté katodové lampy příslušného kovu. Absorpce olova se měří na vlnové délce 283,3 nm, kadmia na vlnové délce 228,8 nm. Analyzovaný roztok prochází fázemi sušení, spalování a atomizace v grafitovém článku pomocí vysokoteplotního ohřevu elektrickým proudem v proudu inertního plynu. Absorpce rezonanční linie emisního spektra lampy s dutou katodou odpovídajícího prvku je úměrná obsahu tohoto prvku ve vzorku. Při elektrotermální atomizaci v grafitové kyvetě je detekční limit pro olovo 0,25 ng / ml, kadmium 0,02 ng / ml.
Vzorky pevné půdy se přenesou do roztoku následujícím způsobem: 5 g zeminy suché na vzduchu se umístí do křemenného poháru, nalije se 50 ml koncentrované kyseliny dusičné a opatrně se odpaří na objem přibližně 10 ml, 2 ml 1N. roztok kyseliny dusičné. Vzorek se ochladí a zfiltruje. Filtrát se zředí na 50 ml dvakrát destilovanou vodou v odměrné baňce. Alikvotní část vzorku 20 μl se vloží do grafitové kyvety mikropipetou a změří se koncentrace prvku.
Rtuť
Nejselektivnější a nejcitlivější metodou pro stanovení obsahu rtuti v různých přírodních předmětech je atomová absorpční metoda za studena. Vzorky půdy jsou mineralizovány a rozpuštěny směsí kyseliny sírové a dusičné. Výsledné roztoky se analyzují atomovou absorpcí. Rtuť v roztoku se redukuje na kovovou rtuť a pomocí perlátoru se rtuťové páry přivádějí přímo do buňky atomového absorpčního spektrofotometru. Mez detekce je 4 μg / kg.
Měření se provádí následovně: zařízení se uvede do provozu, mikroprocesor se zapne, do vzorku se nalije rozpuštěný vzorek o objemu 100 ml, poté se přidá 5 ml 10% roztoku chloridu cínatého a provzdušňovač se zástrčkou na tenké části se okamžitě vloží. Zaznamená se maximální hodnota spektrofotometru, podle které se vypočítá koncentrace.
2. Analýza rostlin
Analýza rostlin vám umožňuje vyřešit následující problémy.
1. Prozkoumejte transformaci makro a mikroprvků v systému půda - rostlina- hnojiva pro různé způsoby pěstování rostlin.
2. Určete obsah hlavních biosložek v rostlinných předmětech a krmivech: bílkoviny, tuky, sacharidy, vitamíny, alkaloidy a soulad jejich obsahu s přijatými normami a normami.
3. Posoudit míru vhodnosti rostlin pro spotřebitele (dusičnany, těžké kovy, alkaloidy, toxické látky).
Odběr vzorků rostlin
Výběr rostlinného vzorku je zásadní fází práce, vyžaduje určité dovednosti a zkušenosti. Chyby při odběru vzorků a přípravě k analýze nejsou kompenzovány vysoce kvalitním analytickým zpracováním shromážděného materiálu. Základem při výběru vzorků rostlin v agro- a biocenózách je metoda průměrného vzorku. Aby průměrný vzorek odrážel stav celého souboru rostlin, vezměte v úvahu makro a mikroreliéf, hydrotermální podmínky, uniformitu a hustotu rostlin a jejich biologické vlastnosti.
Vzorky rostlin se odebírají za suchého počasí, ráno po usušení rosy. Při dynamickém studiu metabolických procesů v rostlinách jsou tyto hodiny pozorovány po celé vegetační období.
Rozlišujte mezi plodinami souvislého setí: pšenice, oves, ječmen, obiloviny, trávy atd. A řádkové plodiny: brambory, kukuřice, řepa atd.
Pro pevné osevní plodiny je na experimentálním pozemku rovnoměrně alokováno 5–6 pozemků o velikosti 0,25–1,00 m 2, rostliny z pozemku jsou sečeny ve výšce 3–5 cm. Celkový objem odebraného materiálu je kombinovaný vzorek. Po pečlivém zprůměrování tohoto vzorku odeberte průměrně 1 kg vzorku. Průměrný vzorek se zváží a poté se analyzuje botanické složení, vezmou se v úvahu plevele a nemocné rostliny, které jsou ze vzorku vyloučeny.
Rostliny jsou rozděleny do orgánů s hmotnostním účtováním ve vzorku listů, stonků, klasů, květů, klasů. Mladé rostliny se nerozlišují podle orgánů a jsou zcela fixovány. U řádkových plodin, zejména plodin s vysokým stonkem, jako je kukuřice, slunečnice atd. kombinovaný vzorek je tvořen 10–20 středně velkými rostlinami odebranými podél úhlopříčky pozemku nebo střídavě v nesousedících řadách.
Při výběru okopanin se vykopá 10–20 středně velkých rostlin, očistí se od půdy, vysuší se, zváží se, oddělí se nadzemní orgány a zváží se kořeny.
Průměrný vzorek je vyroben s přihlédnutím k velikosti hlíz, uší, košů atd. Za tímto účelem je materiál vizuálně tříděn na velké, střední, malé a podle toho je frakční účast frakce průměrným vzorkem. U plodin s vysokými stonky lze vzorek zprůměrovat v důsledku podélné disekce celé rostliny shora dolů.
Kritériem pro posouzení správného odběru vzorků je konvergence výsledků chemické analýzy při paralelních stanoveních. Rychlost chemických reakcí ve vzorcích rostlin odebraných během aktivního vegetačního období je mnohem vyšší než u mnoha analyzovaných objektů. Díky práci enzymů pokračují biochemické procesy, v důsledku kterých dochází k rozkladu látek, jako je škrob, bílkoviny, organické kyseliny a zejména vitamíny. Úkolem výzkumníka je minimalizovat čas od odebrání vzorku po analýzu nebo fixaci rostlinného materiálu. Snížení rychlosti reakcí lze dosáhnout prací s čerstvými rostlinami v chladu v klimatické komoře (+ 4 ° C), jakož i krátkým skladováním v domácí chladničce. V čerstvém rostlinném materiálu při přirozené vlhkosti se určují ve vodě rozpustné formy bílkovin, sacharidů, enzymů, draslíku, fosforu a stanoví se obsah dusičnanů a dusitanů. S malým rozpětím chyby lze tato stanovení provést ve vzorcích rostlin po lyofilizaci.
V pevných vzorcích sušených vzduchem jsou určeny všechny makroživiny, tj. popelové složení rostlin, celkový obsah bílkovin, sacharidů, tuků, vlákniny, pektinových látek. Sušení vzorků rostlin na absolutně suchou hmotnost pro analýzu je nepřijatelné, protože rozpustnost a fyzikálně -chemické vlastnosti mnoha organických sloučenin jsou narušeny a dochází k nevratné denaturaci proteinů. Při analýze technologických vlastností jakýchkoli předmětů je povoleno sušení při teplotě nejvýše 30 ° C. Zvýšené teploty mění vlastnosti komplexů protein-sacharid v rostlinách a zkreslují výsledky stanovení.
Fixace rostlinného materiálu
Konzervace organických a popelových látek ve vzorcích rostlin v množství blízkém jejich přirozenému stavu se provádí díky fixaci. Používá se teplotní fixace a lyofilizace. V prvním případě se stabilizace složení rostlin provádí v důsledku inaktivace enzymů, ve druhém - v důsledku sublimace, zatímco rostlinné enzymy zůstávají v aktivním stavu, bílkoviny nedenaturují. Teplotní fixace rostlinného materiálu se provádí v sušárně. Rostlinný materiál se umístí do kraftových papírových pytlů a vloží se do trouby předehřáté na 105-110 ° C. Po naložení se teplota udržuje na 90–95 ° C po dobu 10–20 minut, v závislosti na vlastnostech rostlinného materiálu. Při takovémto tepelném zpracování vlivem vodní páry se rostlinné enzymy deaktivují. Na konci fixace by měl být rostlinný materiál vlhký a letargický, přičemž by si měl zachovat barvu. Další sušení vzorku se provádí přístupem vzduchu v otevřených pytlích při teplotě 50-60 ° C po dobu 3-4 hodin. Uvedená teplota a časové intervaly by neměly být překročeny. Dlouhodobé zahřívání při vysokých teplotách vede k tepelnému rozkladu mnoha látek obsahujících dusík a karamelizaci rostlinných sacharidů. Vzorky rostlin s vysokým obsahem vody - kořeny, ovoce, bobule atd. rozděleny na segmenty tak, aby do analýzy byly zahrnuty periferní a centrální části plodu. Sada segmentů pro vzorek se skládá ze segmentů velkého, středního a malého ovoce nebo hlíz v příslušných poměrech při sklizni. Segmenty vzorku média jsou rozdrceny a fixovány ve smaltovaných kyvetách. Pokud jsou vzorky objemné, pak se nadzemní část rostlin rozdrtí bezprostředně před fixací a rychle se uzavře do pytlů. Pokud mají vzorky obsahovat pouze sadu chemických prvků, lze je spíše sušit než fixovat při pokojové teplotě. Je lepší sušit rostlinný materiál v termostatu při teplotě 40-60 0 С, protože při pokojové teplotě může hmota hnít a být kontaminována prachovými částicemi z atmosféry. Vzorky zrna a semen nejsou podrobeny teplotní fixaci, ale suší se při teplotě nepřesahující 30 ° C. Lyofilizace rostlinného materiálu (sušení sublimací) je založena na odpařování ledu obcházejícího kapalnou fázi. Sušení materiálu během lyofilizace se provádí následujícím způsobem: vybraný rostlinný materiál se zmrazí do pevného stavu a vzorek se naplní kapalným dusíkem. Poté se vzorek umístí do lyofilizátoru, kde se suší při nízké teplotě a ve vakuu. V tomto případě je vlhkost absorbována speciálním vysoušedlem (činidlem), které se používá jako silikagel, chlorid vápenatý atd. Lyofilizace potlačuje enzymatické procesy, ale samotné enzymy jsou zachovány.
Mletí rostlinných vzorků a jejich skladování.
Mletí rostlin se provádí v suchém stavu. Rychlost mletí se zvyšuje, pokud jsou vzorky předem vysušeny v termostatu. Absence hygroskopické vlhkosti v nich je určena vizuálně: křehké, snadno rozbitné stonky a listy v rukou jsou nejvhodnějším materiálem pro broušení
Pro mletí objemných vzorků o hmotnosti nad 30 g se používají laboratorní mlýny, pro mletí malých vzorků domácí mlýnky na kávu. Ve velmi malém množství se vzorky rostlin rozemelou na porcelánovou maltu a poté se nechají projít sítem. Drcený materiál se proseje přes síto. Průměr otvoru závisí na specifikách analýzy: od 1 mm do 0,25 mm. Část materiálu, která sítem neprošla, se znovu mele v mlýně nebo v hmoždíři. "Vyřazování" rostlinného materiálu není povoleno, protože to mění složení průměrného vzorku. Při velkém objemu mletých vzorků lze objem zmenšit přechodem z průměrného laboratorního vzorku na průměrný analytický vzorek, jehož hmotnost je 10–50 g, u zrna nejméně 100 g. Výběr se provádí rozčtvrcením . Laboratorní vzorek rozložte rovnoměrně na papír nebo sklo v kruhu nebo čtverci. Špachtle je rozdělena na malé čtverce (1-3 cm) nebo segmenty. Materiál z nesousedících čtverců se odebere do analytického vzorku.
Stanovení různých látek v rostlinném materiálu
Stanovení ve vodě rozpustných forem sacharidů
Obsah sacharidů a jejich rozmanitost jsou dány druhy rostlin, vývojovou fází a abiotickými faktory životního prostředí a značně se liší. Pro stanovení monosacharidů existují kvantitativní metody: chemické, polarimetrické. Stanovení polysacharidů v rostlinách se provádí stejnými metodami, ale nejprve se kyslíková vazba (-O-) těchto sloučenin zničí v procesu kyselé hydrolýzy. Jedna z hlavních metod stanovení, Bertrandova metoda, je založena na extrakci rozpustných sacharidů z rostlinného materiálu horkou destilovanou vodou. V jedné části filtrátu jsou stanoveny monosacharidy, ve druhé - po hydrolýze kyselinou chlorovodíkovou - di- a trisacharidy, které se rozkládají na glukózu
Stanovení draslíku, fosforu, dusíku je založen na reakce hydrolýzy a oxidace organických látek rostlin silnými oxidačními činidly (směs kyseliny sírové a chlorové na-t). Hlavním oxidačním činidlem je kyselina chloristá (HClO 4). Organické látky bez dusíku se oxidují na vodu a oxid uhličitý, přičemž se uvolňují prvky popela ve formě oxidů. Organické sloučeniny obsahující dusík se hydrolyzují a oxidují na vodu a oxid uhličitý a uvolňují dusík ve formě amoniaku, který je okamžitě vázán kyselinou sírovou. Roztok tedy obsahuje prvky popela ve formě oxidů a dusíku ve formě síranu amonného a amonné soli kyseliny chloristé. Tato metoda eliminuje ztrátu dusíku, fosforu a draslíku ve formě jejich oxidů, protože rostlinná hmota je vystavena teplotě 332 ° C. Toto je teplota varu kyseliny sírové; kyselina chloristá má mnohem nižší bod varu - 121 ° C.
Definiceobsah dusičnanů a dusitanů... Rostliny hromadí dusičnany a dusitany ve velkém množství. Tyto sloučeniny jsou toxické pro člověka a zvířata, zejména dusitany, jejichž toxicita je 10krát vyšší než u dusičnanů. Dusitany u lidí a zvířat přeměňují železné hemoglobinové železo na železité. Výsledný methemoglobin není schopen přenášet kyslík. Je vyžadována přísná kontrola obsahu dusičnanů a dusitanů v rostlinných produktech. Pro stanovení obsahu dusičnanů v rostlinách byla vyvinuta řada metod. Nejrozšířenější je ionometrická expresní metoda. Dusičnany se extrahují roztokem kamence draselného s následným měřením koncentrace dusičnanů v roztoku pomocí iontově selektivní elektrody. Citlivost metody je 6 mg / dm 3. Mez stanovení dusičnanů v suchém vzorku je 300 ml -1, ve vlhkém vzorku -24-30 ml -1. Pojďme se podrobněji zabývat analýzou celkového dusíku v rostlinách.
Stanovení celkového dusíku podle Kbeldal
Vyšší obsah dusíku je pozorován v generativních orgánech, zejména v zrnech, a jeho koncentrace je nižší v listech, stoncích, kořenech, kořenech a velmi málo ve slámě. Celkový dusík v rostlině je reprezentován dvěma formami: proteinovým dusíkem a dusíkem neproteinových sloučenin. Ten zahrnuje dusík, který je součástí amidů, volných aminokyselin, dusičnanů a amoniaku.
Obsah bílkovin v rostlinách je dán množstvím proteinového dusíku Obsah proteinového dusíku (v procentech) se vynásobí faktorem 6,25 při analýze vegetativních orgánů a okopanin a 5,7 při analýze zrna. Podíl nebílkovinných forem dusíku tvoří 10-30% celkového dusíku ve vegetativních orgánech a ne více než 10% v zrnu. Obsah neproteinového dusíku ke konci vegetačního období klesá, proto je ve výrobních podmínkách jeho podíl zanedbáván. V tomto případě se stanoví celkový dusík (v procentech) a jeho obsah se převede na protein. Tento indikátor se nazývá „hrubý protein“ nebo protein. Princip metody... Vzorek rostlinného materiálu se popelí v Kjeldahlově baňce koncentrovanou kyselinou sírovou za přítomnosti jednoho z katalyzátorů (kovový selen, peroxid vodíku, kyselina chloristá atd.) Teplota spalování je 332 ° C. V procesu hydrolýzy a oxidace organické hmoty zůstává dusík v baňce v roztoku ve formě síranu amonného.
Když se roztok zahřívá a vaří, amoniak se oddestiluje v Kjeldahlově zařízení.
V kyselém prostředí nedochází k hydrolytické disociaci síranu amonného, parciální tlak amoniaku je nulový. V alkalickém prostředí se rovnováha posune a v roztoku se vytvoří amoniak, který se po zahřátí snadno odpaří.
2NH4OH = 2NH3 * 2H20.
Amoniak se neztrácí, ale prochází chladničkou nejprve ve formě plynu a poté kondenzuje do přijímače s titrovanou kyselinou sírovou a váže se s ním a opět vytváří síran amonný:
2NH3 + H2S04 = (NH4) 2S0 4.
Přebytek kyseliny, který není spojen s amoniakem, se titruje zásadou přesně stanovené normality pomocí kombinovaného indikátoru nebo methylroth.
Průběh analýzy
1. Na analytické váze odeberte vzorek rostlinného materiálu-0,3-0,5 ± 0 0001 g pomocí zkumavky (rozdílem mezi hmotností zkumavky se vzorkem a hmotností zkumavky se zbytky materiálu) a na konec zkumavky vložte gumovou zkumavku o délce 12 cm. 15 cm, opatrně spusťte vzorek na dno Kjeldahlovy baňky. Do baňky malým válečkem nalijte 10-12 ml koncentrované kyseliny sírové (d = 1,84). Rovnoměrné spalování rostlinného materiálu začíná již při pokojové teplotě, takže je lepší nechat vzorky naplněné kyselinou přes noc.
2. Umístěte baňky na elektrický sporák a proveďte postupné spalování, nejprve na mírném ohni (vložte azbest), poté na vysoké, pravidelně jemně třepejte. Jakmile se roztok stane homogenním, přidejte katalyzátor (několik krystalů selenu nebo několik kapek peroxidu vodíku) a pokračujte v hoření, dokud se roztok úplně nezbarví.
Katalyzátory... Použití katalyzátorů přispívá ke zvýšení bodu varu kyseliny sírové a zrychlení popela. Různé modifikace Kjeldahlovy metody používají kovovou rtuť a selen, síran draselný, síran měďnatý a peroxid vodíku. Nedoporučuje se používat kyselinu chloristou jako katalyzátor pro samotné spalování nebo ve směsi s kyselinou sírovou. Rychlost oxidace materiálu není v tomto případě zajištěna kvůli zvýšení teploty, ale díky rychlému vývoji kyslíku, který je doprovázen ztrátami dusíku během spalování.
3. Destilace amoniaku... Po skončení spalování se Kjeldahlova baňka ochladí a destilovaná voda se do ní opatrně nalije podél stěn, obsah se smíchá a hrdlo baňky se opláchne. První část vody se nalije až ke krku a kvantitativně se převede do 1 litrové baňky s kulatým dnem. Kjeldahlova baňka se promyje dalších 5-6krát malými porcemi horké destilované vody, přičemž se vždy nalije promývací voda do stripovací baňky. Naplňte stripovací banku promývací vodou do 2/3 objemu a přidejte 2–3 kapky fenolftaleinu. Malé množství vody ztěžuje odpařování během destilace a velké množství může způsobit přenos vroucí vody do chladničky.
4. Do kónické baňky nebo kádinky o objemu 300–400 ml (přijímač) nalijte z byrety 25–30 ml 0,1 N. H 2 SO 4 (s přesně stanoveným titrem), přidejte 2–3 kapky indikátoru methylroth nebo Groakova činidla (purpurová barva). Špička trubice kondenzátoru je ponořena do kyseliny. Odizolovací baňka je umístěna na ohřívači a připojena k chladničce, přičemž se kontroluje těsnost spojení. K destrukci síranu amonného a odizolování amoniaku se používá 40% roztok zásady, odebraný v takovém objemu, který je čtyřnásobkem objemu koncentrované kyseliny sírové odebraného během spalování vzorku.
Podstata agronomické chemie. Vlastnosti půdy, systém indikátorů chemického složení, principy stanovení a interpretace. Metody pro stanovení prioritních znečišťujících látek. Analýza rostlin. Určení typů a forem minerální hnojiva.
semestrální práce, přidáno 25.03.2009
Metody klasifikace hnojiv. Vlastnosti skladování a manipulace s minerálními hnojivy, požadavky na jejich kvalitu. Povinné označování minerálních hnojiv. Výpočet dávek minerálních hnojiv pro účinnou látku. Technika hnojení.
návod, přidáno 15.06.2010
Monitorování, klasifikace půdy. Metoda stanovení hygroskopické půdní vlhkosti, vyměnitelné kyselosti. Stanovení celkové alkality a alkality v důsledku uhličitanových iontů. Komplexometrické stanovení hrubého obsahu železa v půdách.
úkol přidán 11.9.2010
Metody pro stanovení železa v půdách: atomová absorpce a komplexometrie. Poměr skupin sloučenin železa v různých půdách. Metody pro stanovení mobilních forem železa za použití thiokyanátu amonného. Standardní řešení pro analýzu.
test, přidáno 12.8.2010
Látky, hlavně soli, které obsahují živiny nezbytné pro rostliny. Hnojiva na bázi dusíku, fosforu a draslíku. Hodnota a použití všech faktorů, které určují vysoký účinek hnojiv, s přihlédnutím k agrometeorologickým podmínkám.
abstrakt přidán 24/12/2013
Složení a vlastnosti základních dusíkatých hnojiv. Potašová hnojiva, jejich vlastnosti. Vysočina, nížina a přechodová rašelina. Význam výroby minerálních hnojiv v ekonomice země. Technologický proces Výroba. Ochrana životního prostředí.
semestrální práce, přidáno 16/12/2015
Přehled vývoje metody pro stanovení dusíku v oceli. Charakteristika systému analyzátoru dusíku tekutých kovů systému multilalabického nitrisu. Vlastnosti špičky sondy Nitris ponořené do tekuté oceli. Analýza fází cyklu měření dusíku.
test, přidáno 5. 3. 2015
abstrakt, přidáno 23. 1. 2010
obecné charakteristiky minerální hnojiva. Technologické schéma výroby dusičnanu amonného v JSC „Acron“. Vypracování materiálu a tepelná bilance... Stanovení teploty procesu, konečné koncentrace dusičnanu; vlastnosti výrobku.
zpráva o praxi, přidáno 30. 8. 2015
Vlastnosti měření složení látek a materiálů. Podrobný popis technik pro stanovení neznámé koncentrace v instrumentálních analytických metodách. Obecná interpretace fyzikální a chemické analýzy jako nezávislé vědní disciplíny.
Zpátky na počátku 16. století. byla stanovena důležitá pravda: léčivé vlastnosti každé rostliny jsou dány jejím chemickým složením, to znamená přítomnost určitých látek v něm, které mají určitý účinek na lidské tělo. V důsledku analýzy mnoha skutečností bylo možné identifikovat určité farmakologické vlastnosti a spektrum terapeutického účinku mnoha skupin chemických sloučenin, tzv. účinné látky... Nejdůležitější z nich jsou alkaloidy, srdeční glykosidy, triterpenové glykosidy (saponiny), flavonoidy (a další fenolické sloučeniny), kumariny, chinony, xangony, seskviterpenové laktony, lignany, aminokyseliny, polysacharidy a některé další sloučeniny. Ze 70 dnes známých 70 skupin přírodních sloučenin nás často zajímá pouze několik skupin s biologickou aktivitou. To omezuje náš výběr, a tím urychluje hledání přírodních chemikálií, které potřebujeme. Například, antivirová aktivita vlastní jen několik skupin flavonoidů, xanthonů, alkaloidů, terpenoidů a alkoholů; antineoplastické- některé alkaloidy, kyanidy, triterpenové ketony, diterpenoidy, polysacharidy, fenolové sloučeniny atd. Polyfenolové sloučeniny se vyznačují hypotenzní, antispazmodickou, protivředovou, choleretickou a baktericidní aktivitou. Mnoho tříd chemických sloučenin a jednotlivých chemických látek má přísně definované a dosti omezené spektrum biomedicínské aktivity. Jiné, obvykle velmi rozsáhlé třídy, jako např alkaloidy, mají velmi široké, pestré spektrum účinku. Takové sloučeniny si zaslouží všestrannou lékařskou a biologickou studii a především ve směrech, které nás zajímají a doporučují. Pokroky v analytické chemii umožnily vyvinout jednoduché a rychlé metody (expresní metody) pro identifikaci chemických sloučenin a jednotlivých chemických látek ve třídách (skupinách), které potřebujeme. Výsledkem je způsob hromadné chemické analýzy, jinak nazývaný chemický screening (od anglické slovo screening - prosévání, třídění přes síto). Často se praktikuje nalezení požadovaných chemických sloučenin analýzou všech rostlin ve zkoumané oblasti.
Poprvé ve velkém metoda chemického screeningu při hledání nových léčivých rostlin začal využívat vedoucí středoasijských expedic All-Union Scientific Research Chemical-Pharmaceutical Institute (VNIHFI) PS Massagetov. Průzkum více než 1400 druhů rostlin umožnil akademikovi A.P. Orekhovovi a jeho studentům popsat asi 100 nových alkaloidů do roku 19G0 a zorganizovat v SSSR produkci těch, které jsou nezbytné pro lékařské účely a boj proti zemědělským škůdcům. Chemický ústav rostlinných látek Akademie věd Uzbecké SSR prozkoumal asi 4000 druhů rostlin, identifikoval 415 alkaloidů a poprvé stanovil strukturu 206 z nich. Expedice VILR prozkoumala 1498 druhů kavkazských rostlin, 1026 druhů Dálného východu, mnoho rostlin střední Asie, Sibiře a evropské části SSSR. Jen na Dálném východě bylo nalezeno 417 rostlin nesoucích alkaloidy, včetně polokeřové sekineiny obsahující nový alkaloid sekurinin, činidlo podobné strychninu. Do konce roku 1967 byla na celém světě popsána a zavedena struktura 4349 alkaloidů. Další fází hledání je hloubkové komplexní hodnocení farmakologické, chemoterapeutické a protinádorové aktivity izolované jednotlivé látky nebo celkové přípravky, které je obsahují. Je třeba poznamenat, že v zemi jako celku a globálně chemický výzkum výrazně převyšují možnosti hluboké lékařské a biologické schválení nových chemických sloučenin identifikovaných v rostlinách. V současné době byla vytvořena struktura 12 000 jednotlivých sloučenin izolovaných z rostlin; bohužel mnoho z nich dosud nebylo podrobeno biomedicínským studiím. Ze všech tříd chemických sloučenin jsou nepochybně nejdůležitější alkaloidy; 100 z nich je doporučeno jako důležité léky, například atropin, berberin, kodein, kokain, kofein, morfin, papaverin, pilokarpin, platifillin, reserpin, salsolin, secuurenin, strychnin, chinin, cytisin, efedrin atd. Většina těchto léků jsou získány z výsledků vyhledávání založených na chemickém screeningu. Jednostranný vývoj této metody je však alarmující, v mnoha ústavech a laboratořích omezený na hledání pouze alkaloidních rostlin. Nesmí se zapomínat, že kromě alkaloidů nové biologicky aktivní rostlinné látky patřící do jiných tříd chemikálií sloučeniny se objevují každoročně. Pokud byla do roku 1956 známa struktura pouze 2669 přírodních sloučenin z rostlin, které nepatřily k alkaloidům, pak v příštích 5 letech (1957-1961) bylo v rostlinách nalezeno dalších 1754 jednotlivých organických látek. Nyní počet chemických látek se zavedenou strukturou dosahuje 7 000, což je spolu s alkaloidy přes 12 000 rostlinných látek. Chemický screening pomalu vystupuje z „alkaloidového období“. Ze 70 skupin a tříd rostlinných látek, které jsou v současné době známy (Karrer et. Al., 1977), se provádí pouze v 10 třídách sloučenin, protože neexistují spolehlivé a rychlé expresní metody pro stanovení přítomnosti dalších sloučenin v rostlinách suroviny. Zapojení nových tříd biologicky aktivních sloučenin do chemického screeningu je důležitou rezervou pro zvýšení rychlosti a efektivity hledání nových léčiv z rostlin. Je velmi důležité vyvinout metody pro rychlé vyhledávání jednotlivých chemikálií, například berberinu, rutinu, kyselina askorbová, morfin, cytisin atd. O vznik nových léčivých přípravků mají největší zájem sekundární sloučeniny, nebo takzvané látky specifické biosyntézy. Mnoho z nich má široké spektrum biologické aktivity. Alkaloidy jsou například schváleny pro použití v lékařské praxi jako analeptika, analgetika, sedativa, antihypertenziva, expektoranty, choleretika, spazmolytika, dělohy, tonika centrálního nervového systému a léky podobné adrenalinu. Flavonoidy jsou schopné posílit stěny kapilár, snížit tonus hladkých svalů střeva, stimulovat sekreci žluči, zvýšit detoxikační funkci jater, některé z nich mají antispasmodické, kardiotonické a protinádorové účinky. Mnoho polyfenolových sloučenin se používá jako antihypertenzní, antispazmodická, protivředová, choleretická a antibakteriální činidla. Protinádorová aktivita byla zaznamenána u kyanidů (například obsažených v semenech broskví atd.), Triterpenových ketonů, diterpenoidů, polysacharidů, alkaloidů, fenolových a dalších sloučenin. Stále více léků vzniká ze srdečních glykosidů, aminokyselin, alkoholů, kumarinů. polysacharidy, aldehydy, seskviterpenové laktony, steroidní sloučeniny. Dlouho známé chemické látky často nacházejí lékařské využití, ve kterém teprve nedávno bylo možné detekovat jednu nebo druhou lékařsko-biologickou aktivitu a vyvinout racionální metodu výroby léků. Chemický screening umožňuje nejen nastínit nové slibné objekty ke studiu, ale také: 
Chemické složení každého rostlinného orgánu se také v různých fázích jeho vývoje značně liší. Maximální obsah některých látek je pozorován v pučící fáze, ostatní - v fáze plného květu, třetí - během rodící Například alkaloid triacanthin se ve významném množství nachází pouze v rozkvetlých listech trichoid gledichia, zatímco v jiných fázích vývoje prakticky chybí ve všech orgánech této rostliny. Je tedy snadné vypočítat, že pro identifikaci například pouze úplného seznamu rostlin alkaloidů ve flóře SSSR, čítající asi 20 000 druhů, je nutné provést nejméně 160 000 analýz (20 000 druhů X 4 orgány X 2 fáze vývoje), což bude vyžadovat asi 8000 dní práce 1 laboranta-analytika. Přibližně stejnou dobu je třeba strávit určováním přítomnosti nebo nepřítomnosti flavonoidů, kumarinů, srdečních glykosidů, tříslovin, polysacharidů, triterpenových glykosidů a všech ostatních tříd chemických sloučenin ve všech rostlinách flóry SSSR, pokud jsou prováděny analýzy z jednoho nebo jiného důvodu bez předběžného utracení rostlin. Navíc stejné orgány ve stejné fázi vývoje rostlin v jedné oblasti mohou mít potřebné účinné látky a v jiné nemusí. Kromě geografických a environmentálních faktorů (vliv teploty, vlhkosti, slunečního záření atd.), Přítomnost tuto rostlinu speciální chemické rasy, zcela nerozeznatelné morfologickými charakteristikami. To vše tento úkol velmi komplikuje a zdá se, že je velmi vzdálená vyhlídka na dokončení předběžného chemického hodnocení flóry SSSR a ještě více celé zeměkoule. Znalost určitých vzorců však může tuto práci značně zjednodušit. Za prvé, není vůbec nutné zkoumat všechny orgány ve všech fázích vývoje. Stačí rozebrat každý orgán v optimální fázi, kdy obsahuje největší množství zkoumané látky. Předchozí studie například prokázaly, že listy a stonky jsou nejbohatší na alkaloidy během fáze pučení, kůry - během toku jarní mízy a květů - ve fázi plného kvetení. Plody a semena však mohou obsahovat různé alkaloidy a v různých množstvích ve zralém i nezralém stavu, a proto by měly být, pokud je to možné, dvakrát vyšetřeny. Znalost těchto zákonitostí značně zjednodušuje práci na předběžném chemickém hodnocení rostlin. Kompletní vyšetření všech typů- účinná metoda, ale přesto je to slepá práce! Je možné, aniž bychom provedli i tu nejjednodušší chemickou analýzu, odlišit skupiny rostlin, pravděpodobně obsahující jednu nebo jinou třídu chemických sloučenin, od těch, které tyto látky zjevně neobsahují? Jinými slovy, je možné určit chemické složení rostlin okem? Jak bude diskutováno v další části naší brožury, na tuto otázku můžeme obecně odpovědět kladně. Pochybujete o pravosti zakoupeného léčivého přípravku? Přestaly najednou obvyklé léky pomáhat, protože ztratily účinnost? To znamená, že stojí za to provést jejich úplnou analýzu - farmaceutické vyšetření. Pomůže zjistit pravdu a co nejdříve identifikovat falešný.
Kde ale objednat tak důležitou studii? Ve státních laboratořích může celá řada analýz trvat týdny nebo dokonce měsíce a na sběr zdrojových kódů nijak nespěchají. Jak být? Stojí za to kontaktovat ANO „Centrum pro chemické znalosti“. Jedná se o organizaci, která sdružuje profesionály, kteří mohou potvrdit svou kvalifikaci licencí.
Farmakologický výzkum je komplex analýz, jejichž cílem je zjistit složení, kompatibilitu složek, typ, účinnost a směrování léčiva. To vše je nutné při registraci nových léků a opětovné registraci starých.
Studie se obvykle skládá z několika fází:
Výzkum drog je složitý a pečlivý proces se stovkami požadavků a předpisů, které je třeba dodržovat. Ne každá organizace má právo to provádět.
Licencované profesionály, kteří se mohou pochlubit všemi právy na přijetí, najdete v Centru ANO pro chemické znalosti. Neziskové partnerství - centrum odbornosti léčiv - je navíc proslulé svou inovativní laboratoří, ve které moderní zařízení správně funguje. To vám umožní provádět nejsložitější analýzy v co nejkratším čase as fenomenální přesností.
Specialisté z NP provádějí registraci výsledků striktně v souladu s požadavky aktuální legislativy. Závěry jsou vyplněny speciálními formami státní normy. To dává právním účinkům výsledky výzkumu. Každý názor od „Centra pro chemické znalosti“ ANO lze připojit k případu a použít v průběhu soudního řízení.
Základem odbornosti léčiv je laboratorní výzkum. Jsou to oni, kdo umožňuje identifikovat všechny komponenty, posoudit jejich kvalitu a bezpečnost. Existují tři typy farmaceutického výzkumu:
Všechny tyto studie vyžadují moderní vybavení. Lze jej nalézt v laboratorním komplexu „Centra pro chemické znalosti“ ANO. Moderní instalace, inovativní odstředivka, množství reagencií, indikátorů a katalyzátorů - to vše pomáhá zvyšovat rychlost reakcí a udržovat jejich spolehlivost.
Ne každé odborné centrum může poskytnout vše pro farmakologický výzkum. potřebné vybavení... Zatímco „Centrum pro chemické znalosti“ ANO již má:
Toto vybavení, nebo alespoň jeho částečná dostupnost, je indikátorem vysoké kvality laboratorního komplexu. Je jeho zásluhou, že všechny chemické a fyzikální reakce v „Centru pro chemické znalosti“ ANO probíhají maximální rychlostí a bez ztráty přesnosti.
Potřebujete naléhavě chemickou analýzu léčivých rostlin? Chcete ověřit pravost zakoupených léků? Vyplatí se tedy kontaktovat „Centrum pro chemické znalosti“ ANO. Je to organizace, která sdružuje stovky profesionálů - zaměstnanci neziskového partnerství čítají více než 490 specialistů.
S nimi získáte spoustu výhod:
Stále hledáte centrum odborných znalostí o drogách? Našli jste to! Kontaktováním „Centra pro chemické znalosti“ ANO zaručeně získáte přesnost, kvalitu a spolehlivost!
Chemický rozbor V posledních letech se rostlinám dostalo uznání a je rozšířeno v mnoha zemích světa jako metoda pro studium výživy rostlin v polním prostředí a jako metoda pro určování potřeb rostlin pro hnojiva. Výhodou této metody je dobře vyjádřený vztah mezi ukazateli rostlinné analýzy a účinností příslušných hnojiv. Pro analýzu není brána celá rostlina, ale nějaká konkrétní část, častěji list nebo listový řapík. Tato metoda se nazývá diagnostika listů. [...]
Chemická analýza rostlin se provádí za účelem stanovení množství živin v nich přijatých, pomocí kterých je možné posoudit potřebu používání hnojiv (metody Neubauer, Magnitsky atd.), Stanovit ukazatele potravin a krmiv hodnota produktů (stanovení škrobu, cukru, bílkovin, vitamínů atd.) o) a pro řešení různých otázek výživy a metabolismu rostlin. [...]
Rostliny byly v tomto experimentu doplněny značeným dusíkem 24 dní po klíčení. Jako vrchní obvaz byl použit síran amonný s trojnásobným obohacením v izotopu N15 v dávce 0,24 g N na nádobu. Vzhledem k tomu, že hnojený značený síran amonný byl zředěn v půdě obvyklým síranem amonným aplikovaným před setím a ne plně využitými rostlinami, skutečné obohacení síranu amonného v substrátu bylo o něco nižší, asi 2,5. Z tabulky 1, která obsahuje údaje o výnosech a výsledky chemické analýzy rostlin, vyplývá, že když byly rostliny vystaveny značenému dusíku po dobu 6 až 72 hodin, hmotnost rostlin zůstala prakticky na stejné úrovni a pouze 120 hodin po zavedení dusičnatého hnojení byl znatelně zvýšen. [...]
Až dosud chemická taxonomie nedokázala rozdělit rostliny na velké taxonomické skupiny na základě jakékoli chemické sloučeniny nebo skupiny sloučenin. Chemická taxonomie pochází z chemické analýzy rostlin. Hlavní pozornost byla dosud věnována evropským a mírným rostlinám a systematickému výzkumu tropické rostliny bylo nedostatečné. V posledním desetiletí je však stále důležitější především biochemická taxonomie, a to ze dvou důvodů. Jednou z nich je pohodlnost použití rychlých, jednoduchých a dobře reprodukovatelných chemicko-analytických metod pro studium složení rostlin (tyto metody zahrnují například chromatografii a elektroforézu), druhou je snadnost identifikace organických sloučenin v rostlinách; oba tyto faktory přispěly k řešení taxonomických problémů. [...]
Při diskusi o výsledcích chemické analýzy rostlin jsme poukázali na to, že z těchto údajů nebylo možné stanovit žádné zákonitosti ve změně obsahu zásobních proteinů v rostlinách v různých obdobích sklizně. Výsledky izotopové analýzy naopak naznačují jejich silnou obnovu dusíkem (bílkoviny 48 a 96 hodin po zavedení hnojení značeným dusíkem. To nás nutí připustit, že ve skutečnosti zásobní bílkoviny, stejně jako konstituční proteiny , procházely souvislými změnami v rostlinném organismu. A pokud se v prvních obdobích po sklizni nezměnilo izotopové složení dusíku zásobních proteinů, pak to není základ pro vyvození závěru o jejich známé stabilitě během těchto období experimentu. [...]
Chemické analýzy rostlin prováděné současně ukázaly, že celkové množství proteinového dusíku jak v tomto, tak v jiném podobném experimentu po tak krátkou dobu se prakticky vůbec nezměnilo nebo se změnilo o relativně nevýznamné množství (do 5–10%) . To naznačuje, že v rostlinách se kromě tvorby nového množství bílkovin neustále obnovuje již obsažený protein v rostlině. Molekuly bílkovin v těle rostlin mají tedy relativně krátkou životnost. Během intenzivního metabolismu rostlin jsou nepřetržitě ničeny a znovu obnovovány. [...]
Uvedené metody nutriční diagnostiky založené na chemické analýze rostlin vycházejí ze stanovení hrubého obsahu hlavních živin v listech. Vybrané vzorky rostlin se suší a melou. Pak v laboratorní podmínky vzorek rostlinného materiálu je popelen s následným stanovením hrubého obsahu N, P205, KrO> CaO, MgO a dalších živin. V paralelním vzorku se stanoví množství vlhkosti. [...]
Tabulka 10 uvádí údaje o výnosech a údaje o chemické analýze rostlin pro obě série experimentů. [...]
Ve všech těchto experimentech však analýza zahrnovala průměrné vzorky rostlin, jak se provádí při obvyklém stanovení množství asimilace fosforu rostlinami z hnojiv. Jediným rozdílem bylo, že množství fosforu odebraného rostlinám z hnojiva nebylo určeno rozdílem mezi obsahem fosforu v kontrolních a experimentálních rostlinách, ale přímým měřením množství značeného fosforu, který do rostliny vstoupil z hnojiva. Souběžně chemické analýzy rostlin na obsah fosforu v těchto experimentech umožnily určit, jaký podíl na celkovém obsahu fosforu v rostlině tvoří fosfor hnojený (značený) a fosfor odebraný z půdy (neoznačený).
FEDERÁLNÍ VZDĚLÁVACÍ AGENTURA
STÁTNÍ UNIVERZITA VORONEZH
INFORMAČNÍ A ANALYTICKÁ PODPORA ENVIRONMENTÁLNÍCH ČINNOSTÍ V ZEMĚDĚLSTVÍ
Studijní příručka pro univerzity
Sestavil L.I. Brekhova L.D. Stakhurlova D.I. Shcheglov A.I. Thunderman
VORONEZH - 2009
Schváleno Vědeckou a metodickou radou Fakulty biologie a půdní vědy - Protokol č. 10 ze 4. června 2009.
Recenzent, doktor biologických věd, profesor L.A. Yablonskikh
Učební pomůcka byla připravena na katedře půdní vědy a managementu půdy, biologické fakulty a půdní vědy Státní univerzity Voroněž.
Specialita: 020701 - Půdní věda
Nedostatek nebo přebytek jakéhokoli chemického prvku způsobuje narušení normálního průběhu biochemických a fyziologických procesů v rostlinách, což v konečném důsledku mění výnos a kvalitu rostlinné výroby. Stanovení chemického složení rostlin a ukazatelů kvality produktu proto umožňuje identifikovat nepříznivé ekologické předpoklady růst kulturní i přirozené vegetace. V tomto ohledu je chemická analýza rostlinného materiálu nedílnou součástí činností na ochranu životního prostředí.
Praktický průvodce informacemi a analytickou podporou ochrany životního prostředí v zemědělství je sestaven v souladu s programem laboratorních studií „Biogeocenologie“, „Analýza rostlin“ a „Environmentální aktivita v zemědělství“ pro studenty 4. a 5. ročníku půdního oddělení fakulty biologické půdy VSU.
TECHNIKA PRO ODBĚR VZORKŮ ROSTLIN A PŘÍPRAVU K ANALÝZE
Odběr vzorků rostlin je velmi zásadním momentem v účinnosti diagnostiky výživy rostlin a hodnocení jejich dostupnosti půdních zdrojů.
Celá plocha zkoumané plodiny je vizuálně rozdělena do několika sekcí, v závislosti na její velikosti a stavu rostlin. Pokud jsou v osevních oblastech zvýrazněny jasně horší rostliny, pak jsou tyto oblasti označeny na polní mapě, zjistí se, zda je špatný stav rostlin důsledkem anto nebo fyto-choroby, místního zhoršení vlastností půdy nebo jiných růstové podmínky. Pokud všechny tyto faktory nevysvětlují důvody špatný stav rostlin, lze předpokládat, že je narušena jejich výživa. To je ověřeno diagnostickými metodami rostlin. Take pro
Z míst s nejhoršími a nejlepšími rostlinami a půdou pod nimi a jejich analýzou zjišťují důvody zhoršování stavu rostlin a úroveň jejich výživy.
Pokud vzhledem ke stavu rostlin není výsev rovnoměrný, pak by při odběru vzorků mělo být zajištěno, aby vzorky odpovídaly průměrnému stavu rostlin v této oblasti pole. Rostliny s kořeny jsou odebírány z každého vybraného pole podél dvou diagonál. Používají se: a) k zohlednění nárůstu hmotnosti a průběhu tvorby orgánů - budoucí struktura plodiny a b) pro chemickou diagnostiku.
V raných fázích (se dvěma nebo třemi listy) by měl vzorek obsahovat alespoň 100 rostlin na hektar. Později u obilovin, lnu, pohanky, hrachu a dalších - nejméně 25 - 30 rostlin na hektar. U velkých rostlin (dospělá kukuřice, zelí atd.) Se spodní zdravé listy odebírají nejméně z 50 rostlin. Aby se vzala v úvahu akumulace ve fázích a odstranění plodinou, je do analýzy zahrnuta celá nadzemní část rostliny.
Mít dřeviny - ovocné, bobulovité, hroznové, okrasné a lesní - vzhledem ke zvláštnostem jejich věkových změn, četnosti plodů atd. je odběr vzorků poněkud obtížnější než u polních plodin. Rozlišují se tyto věkové skupiny: sazenice, volně žijící ptáci, roubované dvouleté děti, sazenice, mladé a rodící stromy (začínají rodit, v plném rozsahu a v odumírajících plodech). U sazenic je v prvním měsíci jejich růstu do vzorku zahrnuta celá rostlina, následuje její rozdělení na orgány: listy, stonky a kořeny. Ve druhém a dalších měsících se vybírají plně tvarované listy, obvykle první dva po nejmladším, počítají se od vrcholu. U dvouleté zvěře se odeberou také první dva vytvořené listy, počítáno od vrcholu růstového výhonu. Z roubovaných dvouletých a sazenic, stejně jako z dospělých, se odeberou střední listy růstových výhonků.
Mít bobule - angrešt, rybíz a další - jsou vybrány z výhonků aktuálního růstu 3-4 listů z 20 keřů tak, aby ve vzorku
bylo tam minimálně 60 - 80 listů. Listy dospělých se odebírají z jahod ve stejném množství.
Obecným požadavkem je sjednocení techniky odběru vzorků, zpracování a skladování vzorků: odebírání striktně stejných částí ze všech rostlin podle jejich úrovně, stáří, umístění na rostlině, absence choroby atd. Záleží také na tom, zda byly listy na přímém slunci nebo ve stínu, a ve všech případech by měly být vybrány listy stejného umístění ve vztahu ke slunečnímu světlu, nejlépe na světle.
Při analýze kořenového systému je střední laboratorní vzorek pečlivě promyt a voda z vodovodu, opláchnuté v destilované vodě a vysušené filtračním papírem.
Laboratorní vzorek zrna nebo semen se odebírá z mnoha míst (sáček, krabice, stroj) sondou, poté se rovnoměrně rozloží na papír ve formě obdélníku, rozdělí se na čtyři části a materiál se odebere ze dvou protilehlých částí do požadované množství pro analýzu.
Jeden z důležité body při přípravě rostlinného materiálu k analýze je správné jej opravit, pokud se nepředpokládá, že by analýzy byly prováděny v čerstvém materiálu.
Pro chemické hodnocení rostlinného materiálu podle celkového obsahu živin (N, P, K, Ca, Mg, Fe atd.) Se vzorky rostlin suší na vzduchu sušící stav v sušárně při teplotě
teplota 50 - 60 ° nebo na vzduchu.
V analýzách, na jejichž základě budou vyvozeny závěry o stavu živých rostlin, by měl být použit čerstvý materiál, protože vadnutí způsobuje významnou změnu ve složení látky nebo snížení jejího množství a dokonce zmizení látky obsažené v
živé rostliny. Například celulóza není ovlivněna degradací, ale škrob, bílkoviny, organické kyseliny a zejména vitamíny jsou degradovány po několika hodinách vadnutí. To nutí experimentátora provádět analýzy v čerstvém materiálu ve velmi krátkém čase, což není vždy možné. Proto se často používá fixace rostlinného materiálu, jejímž účelem je stabilizovat nestabilní rostlinné látky. V tomto případě má inaktivace enzymů rozhodující význam. V závislosti na úkolech experimentu se používají různé způsoby fixace rostlin.
Parní fixace. Tento typ fixace rostlinného materiálu se používá tam, kde není potřeba určovat ve vodě rozpustné sloučeniny (buněčná míza, sacharidy, draslík atd.). Během zpracování surového rostlinného materiálu může dojít k tak silné autolýze, že se složení konečného produktu někdy výrazně liší od složení výchozího materiálu.
V praxi se fixace párou provádí následovně: uvnitř vodní lázně je zavěšena kovová síť, lázeň je nahoře pokryta hustým nehořlavým materiálem a voda je zahřívána k prudkému uvolňování páry. Poté je čerstvý rostlinný materiál umístěn na síť uvnitř lázně. Doba fixace 15 - 20 min. Poté se rostliny suší
jsou uchovávány v termostatu při teplotě 60 °.
Teplotní fixace. Rostlinný materiál je umístěn do pytlů z kraftového papíru a šťavnaté ovoce a strouhaná zelenina jsou volně umístěny do smaltovaných nebo hliníkových kyvet. Materiál se uchovává 10 - 20 minut při teplotě 90 - 95 °. Tím se deaktivuje většina enzymů. Poté se listová hmota a plody, které ztratily turgor, suší v sušárně při teplotě 60 ° s větráním nebo bez něj.
Při použití této metody fixace rostlin je třeba mít na paměti, že dlouhodobé sušení rostlinného materiálu při teplotě
Teplota 80 ° a vyšší vede ke ztrátám a změnám látek v důsledku chemických transformací (tepelný rozklad určitých látek, karamelizace uhlovodanů atd.), Jakož i kvůli těkavosti amonných solí a některých organických sloučenin. Kromě toho teplota surového rostlinného materiálu nemůže dosáhnout teploty okolí (sušárna), dokud se voda neodpaří a veškerý tepelný příkon nepřestane být přeměňován na latentní výparné teplo.
Rychlé a pečlivé sušení rostlinného vzorku je v některých případech také považováno za přijatelný a přijatelný způsob fixace. Pokud je tento proces proveden obratně, mohou být odchylky ve složení sušiny malé. V tomto případě dochází k denaturaci proteinů a inaktivaci enzymů. Sušení se zpravidla provádí v sušárnách (termostatech) nebo ve speciálních sušárnách. Materiál se suší mnohem rychleji a spolehlivěji, pokud skrz skříň (komoru) cirkuluje ohřátý vzduch. Nejvhodnější teplota pro sušení
šití od 50 do 60 °.
Sušený materiál zůstává lépe ve tmě a chladu. Vzhledem k tomu, že mnoho látek obsažených v rostlinách je schopno samooxidace i v suchém stavu, doporučuje se skladovat sušený materiál v těsně uzavíratelných nádobách (baňky se zemnící zátkou, exsikátorem atd.), Naplněné materiálem až po vrchol. aby v nádobách nezůstalo mnoho vzduchu.
Zmrazení materiálu. Rostlinný materiál je velmi dobře konzervován při teplotách od -20 do -30 ° za předpokladu, že zmrazení proběhne dostatečně rychle (ne déle než 1 hodinu). Výhoda skladování rostlinného materiálu ve zmrazeném stavu je dána jak efektem ochlazování, tak dehydratací materiálu v důsledku přechodu vody do pevného stavu. Je třeba mít na paměti, že při zmrazování
Enzymy jsou inaktivovány pouze dočasně a po rozmrazení mohou v rostlinném materiálu dojít k enzymatickým transformacím.
Ošetřování rostlin organickými rozpouštědly. Jako
Všechny fixační látky mohou být použity vroucí alkohol, aceton, ether atd. Fixace rostlinného materiálu tímto způsobem se provádí jeho ponořením do vhodného rozpouštědla. U této metody však dochází nejen k fixaci rostlinného materiálu, ale také k extrakci řady látek. Takovou fixaci lze tedy použít pouze tehdy, když je předem známo, že látky, které mají být stanoveny, nejsou regenerovány daným rozpouštědlem.
Vzorky rostlin sušené po fixaci jsou rozdrceny nůžkami a poté v mlýně. Drcený materiál se proseje sítem o průměru otvoru 1 mm. Současně není ze vzorku nic vyhozeno, protože odstraněním části materiálu, který neprošel sítem z prvního prosévání, měníme tím kvalitu průměrného vzorku. Velké částice se nechají projít mlýnem a znovu se prosejí. Zbytek rozetřete na sítu v hmoždíři.
Z takto připraveného laboratorního průměru se odebere analytický vzorek. K tomu je rostlinný materiál distribuovaný v tenké rovnoměrné vrstvě na list lesklého papíru diagonálně rozdělen na čtyři části. Poté se odstraní dva protilehlé trojúhelníky a zbývající hmota se opět rozloží v tenké vrstvě na celý list papíru. Znovu se nakreslí diagonály a opět se odstraní dva protilehlé trojúhelníky. To se provádí, dokud množství látky požadované pro analytický vzorek nezůstane na listu. Vybraný analytický vzorek se přenese do skleněná nádoba se zemní zátkou. V tomto stavu může být uložen na neurčito. Hmotnost analytického vzorku závisí na množství a metodě výzkumu a pohybuje se od 50 do několika set gramů rostlinného materiálu.
Všechny analýzy rostlinného materiálu by měly být prováděny se dvěma vzorky odebranými souběžně. Pouze těsné výsledky mohou potvrdit správnost provedené práce.
S rostlinami by se mělo manipulovat v suché a čisté laboratoři, která neobsahuje páry amoniaku, těkavé kyseliny a další sloučeniny, které mohou ovlivnit kvalitu vzorku.
Výsledky analýz lze vypočítat jak pro vzduchem vysušený, tak pro absolutně suchý vzorek látky. Ve stavu suchém na vzduchu je množství vody v materiálu v rovnováze s vodní párou ve vzduchu. Tato voda se nazývá hygroskopická a její množství závisí jak na rostlině, tak na stavu vzduchu: čím je vzduch vlhčí, tím více je hygroskopická voda v rostlinném materiálu. K převodu dat na sušinu je nutné určit množství hygroskopické vlhkosti ve vzorku.
STANOVENÍ SUCHÉ LÁTKY A HYGROSKOPICKÉ VLHKOSTI V VZDUCHOVÉM MATERIÁLU
V chemické analýze je kvantitativní obsah konkrétní složky vypočítán na základě sušiny. Proto je před analýzou stanoveno množství vlhkosti v materiálu a tím nalezeno množství absolutně sušiny v něm.
Průběh analýzy. Analytický vzorek látky se nanese v tenké vrstvě na list lesklého papíru. Potom se špachtlí z různých míst látky rozložené na listu malé její špetky odeberou do skleněné lahve předem vysušené na konstantní hmotnost. Vzorek by měl mít přibližně 5 g. Šarže spolu se vzorkem se zváží na analytické váze a umístí se do termostatu, jehož teplota se udržuje na 100–1050. Otevřená láhev se poprvé v termostatu uchovává po dobu 4-6 hodin. Po uplynutí této doby se vážicí láhev z termostatu po 20-30 převede do exsikátoru pro chlazení
minut se váží lahev. Poté se láhev otevře a umístí zpět na 2 hodiny do termostatu (na stejnou teplotu). Sušení, chlazení a vážení se opakuje, dokud vážicí láhev nedosáhne konstantní hmotnosti (rozdíl mezi posledními dvěma váženími musí být menší než 0,0003 g).
Procentní podíl vody se vypočítá podle vzorce:
kde: x je procento vody; c - odvážené množství rostlinného materiálu před sušením, g; в1 - odvážené množství rostlinného materiálu po vysušení.
Vybavení a náčiní:
1) termostat;
2) skleněné láhve.
Formulář pro záznam výsledků
Hmotnost vážicí láhve s |
Hmotnost vážicí láhve s |
||||||||
záviset na |
|||||||||
vážil až |
Váha do |
Vážení podle |
|||||||
po vyschnutí- |
|||||||||
vysychání |
vysychání |
po vysu- |
|||||||
šití, g |
|||||||||
STANOVENÍ "SUROVÉHO" popelu metodou SUCHÉHO POPELU
Popel je zbytek získaný po spalování a kalcinaci organické hmoty. Při spalování se odpařuje uhlík, vodík, dusík a částečně kyslík a zůstávají jen netěkavé oxidy.
Obsah a složení popelnatých prvků rostlin závisí na druhu, růstu a vývoji rostlin a zejména na půdně klimatických a agrotechnických podmínkách jejich pěstování. Koncentrace prvků popela se v různých tkáních a orgánech rostlin výrazně liší. Obsah popela v listech a bylinných orgánech rostlin je tedy mnohem vyšší než v semenech. V listech je více popela než ve stoncích,
