Kjemisk analyse av planter. Metoder for å studere planteorganismer

Tviler du på ektheten til det kjøpte legemidlet? Slutter de vanlige medisinene dine plutselig å hjelpe og mister effektiviteten? Dette betyr at det er verdt å gjennomføre en fullstendig analyse av dem - en farmasøytisk undersøkelse. Det vil bidra til å fastslå sannheten og identifisere den falske på kortest mulig tid.

Men hvor bestiller man en så viktig studie? I offentlige laboratorier kan et komplett spekter av analyser ta uker eller til og med måneder, og de har ikke hastverk med å samle inn kildemateriale. Hva burde jeg gjøre? Det er verdt å kontakte ANO "Senter for Kjemikalieekspertise". Dette er en organisasjon som samler fagfolk som kan bekrefte sine kvalifikasjoner ved å ha en lisens.

Hva er farmasøytisk undersøkelse

Farmakologisk forskning er et sett med analyser designet for å fastslå sammensetningen, kompatibiliteten til ingrediensene, typen, effektiviteten og virkningsretningen til stoffet. Alt dette er nødvendig ved registrering av nye medisiner og omregistrering av gamle.

Vanligvis består studien av flere stadier:

• Studie av råvarer i produksjon og kjemisk analyse medisinske planter.
• Mikrosublimeringsmetode eller isolering og analyse av aktive stoffer fra plantematerialer.
• Analyse og sammenligning av kvalitet med gjeldende standarder fastsatt av Helsedepartementet.

Studere medisiner– dette er en kompleks og møysommelig prosess, som er underlagt hundrevis av krav og obligatoriske standarder. Ikke alle organisasjoner har rett til å gjennomføre det.

Lisensierte spesialister som kan skryte av alle rettighetene til opptak finner du i ANO "Center for Chemical Expertise". I tillegg er non-profit partnerskap et kompetansesenter medisiner– er kjent for sitt innovative laboratorium, der moderne utstyr fungerer som det skal. Dette lar deg utføre de mest komplekse analysene på kortest mulig tid og med fenomenal nøyaktighet.

Spesialister fra NP forbereder resultatene strengt i samsvar med kravene i gjeldende lovgivning. Konklusjoner fylles ut på spesielle statlige skjemaer. Dette gir forskningsresultatene rettslig gyldighet. Hver konklusjon fra ANO «Chemical Expertise Center» kan legges ved saken og brukes under rettssaken.

Funksjoner ved legemiddelanalyse

Grunnlaget for undersøkelse av legemidler er laboratorieforskning. De lar deg identifisere alle komponenter, vurdere deres kvalitet og sikkerhet. Det er tre typer farmasøytisk forskning:

• Fysisk. Mange indikatorer er gjenstand for studier: smelte- og størkningstemperaturer, tetthetsindikatorer, brytning. Optisk rotasjon, etc. Basert på dem bestemmes renheten til produktet og dets samsvar med sammensetningen.
• Kjemisk. Disse studiene krever streng overholdelse av proporsjoner og prosedyrer. Disse inkluderer: bestemmelse av toksisitet, sterilitet og også mikrobiologisk renhet av legemidler. Moderne kjemisk analyse av legemidler krever streng overholdelse av sikkerhetstiltak og tilstedeværelse av beskyttelse for hud og slimhinner.
• Fysisk-kjemiske. Dette er ganske komplekse teknikker, inkludert: spektrometri forskjellige typer, kromatografi og elektrometri.

Alle disse studiene krever moderne utstyr. Den finnes i laboratoriekomplekset til ANO Center for Chemical Expertise. Moderne installasjoner, en innovativ sentrifuge, mange reagenser, indikatorer og katalysatorer - alt dette bidrar til å øke reaksjonshastigheten og opprettholde deres pålitelighet.

Hva skal være i laboratoriet

Ikke hvert ekspertsenter kan tilby alt nødvendig utstyr for å gjennomføre en farmakologisk studie. Mens ANO "Chemical Expertise Center" allerede har:

• Spektrofotometre av ulike spekter (infrarødt, UV, atomabsorpsjon, etc.). De måler autentisitet, løselighet, homogenitet og tilstedeværelsen av metalliske og ikke-metalliske urenheter.
• Kromatografer av ulike typer (gass-væske, flytende og tynnsjikt). De brukes til å bestemme autentisitet, kvalitativt måle mengden av hver ingrediens, tilstedeværelsen av relaterte urenheter og ensartethet.
• Et polarimeter er en enhet som er nødvendig for å utføre rask kjemisk analyse medisiner. Det vil bidra til å bestemme autentisiteten og kvantitative indikatorer for hver ingrediens.
• Potensiometer. Enheten er nyttig for å bestemme hardheten til sammensetningen, så vel som kvantitative indikatorer.
• Fischer titrator. Denne enheten viser mengden H2O i stoffet.
• En sentrifuge er en spesifikk teknikk som lar deg øke reaksjonshastigheten.
• Derivatograf. Denne enheten lar deg bestemme gjenværende masse av produktet etter tørkeprosessen.

Dette utstyret, eller i det minste delvis tilstedeværelse av det, er en indikator på den høye kvaliteten på laboratoriekomplekset. Det er takket være ham at ved ANO "Senter for kjemisk ekspertise" finner alle kjemiske og fysiske reaksjoner sted på topphastighet og uten tap av nøyaktighet.

ANO "Chemical Expertise Center": pålitelighet og kvalitet

Har du akutt behov for en kjemisk analyse av medisinplanter? Ønsker du å fastslå ektheten til kjøpte medisiner? Dette betyr at du bør kontakte ANO "Senter for Kjemikaliekompetanse". Dette er en organisasjon som samler hundrevis av fagfolk - det ideelle partnerskapet har en stab på mer enn 490 spesialister.

Med dem får du mange fordeler:

• Høy nøyaktighet av forskning. Spesialistene klarte å oppnå dette resultatet takket være et moderne laboratorium og innovativt utstyr.
• Hastigheten for å oppnå resultater er imponerende. Kvalifiserte spesialister er klare til å ankomme hvor som helst i landet ved første forespørsel. Dette lar deg fremskynde prosessen. Mens andre venter på statens bobestyrer, får du allerede resultatet.
• Rettskraft. Alle konklusjoner fylles ut i henhold til gjeldende lovgivning om offisielle skjemaer. Du kan bruke dem som sterke bevis i retten.

Leter du fortsatt etter et senter for narkotikatesting? Tenk på at du har funnet den! Ved å kontakte ANO "Senter for Kjemisk Kompetanse" er du garantert å motta nøyaktighet, kvalitet og pålitelighet!

Egenskapene til alle planteorganismer og de indre strukturene i individuelle arter bestemmes av mangefasetterte, stadig skiftende påvirkninger miljø. Påvirkningen av slike faktorer som klima, jord, samt syklusen av stoffer og energi er betydelig. Tradisjonelt, for å identifisere egenskapene til legemidler eller matprodukter, bestemmes andelen av stoffer som kan isoleres analytisk. Men disse enkeltstoffene kan ikke dekke alle de indre egenskapene til for eksempel medisinske og aromatiske planter. Derfor kan ikke slike beskrivelser av individuelle planteegenskaper tilfredsstille alle våre behov. For å gi en omfattende beskrivelse av egenskapene til urtemedisinske preparater, inkludert biologisk aktivitet, kreves en omfattende, omfattende studie. Det finnes en rekke teknikker som lar deg identifisere kvalitet og kvantitet biologisk aktive stoffer i sammensetningen av planten, så vel som stedene der de samler seg.

Luminescensmikroskopisk analyse Det er basert på det faktum at de biologisk aktive stoffene som finnes i planten gir en lysfarget glød i et fluorescerende mikroskop, og forskjellige kjemiske stoffer er preget av forskjellige farger. Dermed gir alkaloider en gul farge, og glykosider gir en oransje farge. Denne metoden brukes hovedsakelig for å identifisere steder hvor aktive stoffer samler seg i plantevev, og glødens intensitet indikerer en større eller mindre konsentrasjon av disse stoffene. Fytokjemisk analyse designet for å identifisere kvalitative og kvantitative indikatorer på innholdet av aktive stoffer i Estania. Kjemiske reaksjoner brukes for å bestemme kvaliteten. Mengden aktive stoffer i en plante er hovedindikatoren på dens gode kvalitet, derfor utføres deres volumetriske analyse også ved hjelp av kjemiske metoder. For studiet av planter som inneholder aktive stoffer som alkaloider, kumariner,

Kapitler som ikke krever en enkel oppsummeringsanalyse, men også deres separasjon i komponenter, erstattes av kromatografisk analyse. Kromatografisk analysemetode ble først introdusert i 1903 av en botaniker

Farge, og siden har det blitt utviklet ulike versjoner som har sine egne

betydning. Denne metoden for å separere en blanding av stoffer i komponenter er basert på forskjellene i deres fysiske og kjemiske egenskaper. Ved fotografisk metode, ved hjelp av panoramisk kromatografi, kan du synliggjøre plantens indre struktur, se linjene, formene og fargene til planten. Slike malerier, hentet fra vannekstrakter, blir beholdt på sølvnitratfilterpapir og reprodusert. Metoden for å tolke kromatogrammer er under utvikling. Denne teknikken støttes av data innhentet ved bruk av andre, allerede kjente, utprøvde teknikker.

Basert på sirkulerende kromodiagrammer fortsetter utviklingen av en panoramisk kromatografimetode for å bestemme kvaliteten på en plante ved tilstedeværelsen av næringsstoffer konsentrert i den. Resultatene oppnådd ved bruk av denne metoden bør støttes av data fra analysen av surhetsgraden til planten, samspillet mellom enzymene i sammensetningen, etc. Hovedoppgaven med videreutviklingen av den kromatografiske metoden for planteanalyse bør være søket etter måter å påvirke planteråvarer under dyrking og primær bearbeiding, lagring og på stadiet med direkte produksjon av doseringsformer for å øke innholdet av verdifulle aktive stoffer i det.

Oppdatert: 2019-07-09 22:27:53

• Det er fastslått at kroppens tilpasning til ulike miljøpåvirkninger sikres ved tilsvarende svingninger i funksjonsaktiviteten til organer og vev, sentralnervesystemet.

Når du bestemmer gjødselbehovet til planter sammen med agrokjemiske analyser jord-, felt- og vegetasjonsforsøk, mikrobiologiske og andre metoder, plantediagnostiske metoder begynte å bli brukt mer og mer.
For tiden er følgende metoder for plantediagnostikk mye brukt: 1) kjemisk analyse av planter, 2) visuell diagnostikk og 3) injeksjon og sprøyting. Kjemisk analyse av planter er den vanligste metoden for å diagnostisere behovet for gjødselpåføring.
Kjemisk diagnostikk er representert av tre typer: 1) bladdiagnostikk, 2) vevsdiagnostikk og 3) raske (ekspressive) metoder for planteanalyse.
De viktige stadiene av plantediagnostikk ved bruk av kjemisk analyse er: 1) å ta en planteprøve for analyse; 2) å ta hensyn til de medfølgende betingelsene for plantevekst; 3) kjemisk analyse av planter; 4) bearbeiding av analytiske data og konklusjon om planters behov for gjødsel.
Ta en planteprøve for analyse. Når du velger planter for analyse, bør du sørge for at de valgte plantene samsvarer med den gjennomsnittlige tilstanden til plantene i et gitt område av feltet. Hvis avlingen er homogen, kan du begrense deg til en prøve; hvis det er flekker på bedre utviklede eller omvendt dårligere utviklede planter, tas det en separat prøve fra hver av disse flekkene for å fastslå årsaken til plantens endrede tilstand. Næringsinnholdet i velutviklede planter kan i dette tilfellet brukes som en indikator på normal sammensetning av en gitt planteart.
Når du utfører analyser, er det nødvendig å forene teknikken for å ta og forberede en prøve: ta identiske deler av planten i henhold til nivå, posisjon på planten og fysiologisk alder.
Valg av plantedel for analyse avhenger av den kjemiske diagnosemetoden. For å få pålitelige data er det nødvendig å ta prøver fra minst ti anlegg.
I trevekster er det, på grunn av egenskapene til deres aldersrelaterte endringer, noe vanskeligere å ta planteprøver enn i åkervekster. Det anbefales å utføre forskning i følgende aldersperioder: frøplanter, frøplanter, unge og fruktbærende planter. Blader, bladstilker, knopper, skudd eller andre organer bør tas fra den øvre tredjedelen av skuddene fra midtsonen av kronen av trær eller busker av samme alder og kvalitet, og overholder samme rekkefølge, nemlig: enten bare fra frukt eller bare fra ikke-fruktgivende skudd, eller fra skudd med nåværende vekst, eller blader utsatt for direkte sollys eller diffust lys. Alle disse punktene må tas i betraktning, siden de alle påvirker den kjemiske sammensetningen av bladene. Det bemerkes at den beste korrelasjonen mellom bladets kjemiske sammensetning og fruktutbyttet oppnås dersom prøven tas fra et blad i aksen som det utvikler seg en blomsterknopp.
På hvilket stadium av planteutviklingen bør det tas prøver for analyse? Hvis vi har i tankene å oppnå den beste korrelasjonen med innhøstingen, så viser det seg å analysere planter i blomstrings- eller modningsfasen å være det beste. Dermed mener Lundegård, Kolarzhik og andre forskere at en slik fase for alle planter blomstrer, siden de viktigste vekstprosessene i dette øyeblikket er avsluttet og økningen i massen ikke vil "fortynne" prosentandelen av stoffer.
For å løse problemet med hvordan du endrer plantenæring for å sikre dannelsen beste høsting, er det nødvendig å analysere planter i mer tidlige perioder utvikling og ikke bare en gang, men flere ganger (tre eller fire), som starter med utseendet til ett eller to blader.
Tidspunkt for prøvetaking. Jeg begrep: for vårkorn (hvete, havre, mais) - i trebladsfasen, dvs. før begynnelsen av differensiering av det rudimentære øret eller panikken; for lin - begynnelsen av "sildebenet"; for poteter, belgfrukter, bomull og andre - fasen av fire til fem ekte blader, dvs. før spirende; for sukkerroer - fasen av tre ekte blader.
II term: for vårkorn - i fasen av fem blader, dvs. i oppstartsfasen; for rødbeter - i utvidelsesfasen av det sjette bladet; for alle andre - ved dannelsen av de første små grønne knoppene, dvs. helt i begynnelsen av spiren.
III term: i blomstringsfasen; for rødbeter - når du bretter ut det åttende eller niende bladet.
IV term: i fasen av melkeaktig modenhet av frø; for rødbeter - en uke før høsting.
U treaktige planter og bærplanter, tas det prøver i følgende faser av avlingsdannelsen: a) før blomstring, dvs. i begynnelsen av sterk vekst, b) blomstring, dvs. i perioden med sterk vekst og fysiologisk utfelling av eggstokkene, c) fruktdannelse , d) modning og høsting og e) perioden med høstløvfall.
Når du setter inn tidsperioden for å ta en planteprøve, er det også nødvendig å ta hensyn til perioden med vekst og utvikling hvor kritiske ernæringsnivåer oppstår. Begrepet "kritiske nivåer" refererer til de laveste konsentrasjonene av næringsstoffer i planter i løpet av en kritisk periode av deres utvikling, det vil si konsentrasjoner under hvilke plantens tilstand forverres og utbyttet synker. Den optimale sammensetningen av en plante forstås som innholdet av næringsstoffer i den i kritiske faser av dens utvikling, noe som sikrer et høyt utbytte.
Verdiene for kritiske nivåer og optimal sammensetning er gitt for noen avlinger nedenfor. Prøver tas i alle tilfeller til samme tid på dagen, fortrinnsvis om morgenen (kl. 8-9), for å unngå endringer i sammensetningen av planter på grunn av det daglige kostholdet.
Tar hensyn til medfølgende forhold. Det er ikke alltid riktig å bedømme tilstrekkeligheten eller utilstrekkeligheten av plantenæring med visse elementer kun basert på kjemiske analysedata. Det er mange fakta kjent når mangel på ett eller flere næringsstoffer, en forsinkelse i fotosyntesen eller et brudd på vann, termiske og andre vitale regimer kan forårsake akkumulering av et eller annet element i planten, som ikke i noe tilfelle skal karakterisere tilstrekkeligheten av dette grunnstoffet i næringsmediet (jord). For å unngå mulige feil og unøyaktigheter i konklusjoner, er det nødvendig å sammenligne dataene fra den kjemiske analysen av planter med en rekke andre indikatorer: med vekt, vekst og utviklingshastighet for planter på prøvetakingstidspunktet og med den endelige høstingen , med visuelle diagnostiske tegn, med egenskapene til landbruksteknologi, med jordas agrokjemiske egenskaper, med værforhold og en rekke andre indikatorer som påvirker planteernæring. Derfor er en av de viktigste betingelsene for vellykket bruk av plantediagnostikk den mest detaljerte regnskapet av alle disse indikatorene for deres påfølgende sammenligning med hverandre og med analysedata.

Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.

Introduksjon

1. Jordanalyse

2. Planteanalyse

3. Gjødselanalyse

Konklusjon

Bibliografi

Introduksjon

Agronomisk kjemi studeres av Ch. arr. spørsmål om nitrogen og mineralernæring i landbruket. planter for å øke utbyttet og forbedre produktene. Således, a. X. utforsker sammensetningen av landbruksprodukter. planter, jord, gjødsel og prosessene for deres gjensidige påvirkning. Hun studerer også prosessene med å tilberede gjødsel og stoffer som brukes til å bekjempe skadedyr, og utvikler også kjemiske metoder. analyse av agronomiske objekter: jord, planter og produkter hentet fra dem, etc. Mikrobiologiske prosesser i jorda er spesielt viktige. I dette området a. X. kommer i kontakt med jordvitenskap og generelt landbruk. På den annen side, a. X. er avhengig av plantefysiologi og er i kontakt med den, fordi en. X. studerer prosessene som skjer under spiring, ernæring, modning av frø, etc., og bruker metodene for vann-, sand- og jordkulturer. I sin forskning har agronom-kjemikere, som bruker Ch. arr. chem. metoder, hvorav I det siste Fysisk-kjemiske metoder er spesielt mye brukt, samtidig må de beherske metodene til kunstige kulturer og bakteriologiske forskningsmetoder. På grunn av kompleksiteten og variasjonen av oppgaver a. x., noen grupper av spørsmål som tidligere var inkludert i en. x., ble selvstendige disipliner.

Dette gjelder kjemi, som studerer den kjemiske sammensetningen av planter, hovedsakelig landbruksplanter. og teknisk, så vel som biologisk kjemi og biologisk fysikk, som studerer prosessene til en levende celle.

1 . Analysejordsmonn

Egenskaper av jord som et objekt kjemisk forskning og indikatorer på den kjemiske tilstanden til jordsmonn

Jord er et komplekst studieobjekt. Kompleksiteten ved å studere jordsmonnets kjemiske tilstand skyldes særegenhetene ved deres kjemiske egenskaper og er assosiert med behovet for å innhente informasjon som tilstrekkelig gjenspeiler jordsmonnets egenskaper og gir den mest rasjonelle løsningen på både teoretiske problemstillinger innen jordvitenskap og spørsmål om jordsmonn. praktisk bruk av jord. Et bredt spekter av indikatorer brukes til å kvantitativt beskrive den kjemiske tilstanden til jordsmonn. Den inkluderer indikatorer bestemt under analysen av nesten alle objekter og utviklet spesielt for jordforskning (metabolsk og hydrolytisk surhet, indikatorer for gruppe- og fraksjonssammensetning av humus, graden av jordmetning med baser, etc.)

Det særegne ved jord som et kjemisk system er heterogenitet, polykjemi, spredning, heterogenitet, endringer og dynamikk av egenskaper, buffering, samt behovet for å optimalisere jordegenskaper.

Jordpolykjemi. I jord kan det samme kjemiske elementet være en del av forskjellige forbindelser: lettløselige salter, komplekse aluminosilikater, organominerale stoffer. Disse komponentene har forskjellige egenskaper, som spesielt evnen til et kjemisk element til å gå fra faste faser av jord til væske, til å migrere i jordprofilen og i landskapet, til å bli konsumert av planter, etc. avhenger av. Derfor, i den kjemiske analysen av jord, bestemmes ikke bare det totale innholdet av kjemiske elementer, men også indikatorer som karakteriserer sammensetningen og innholdet av individuelle kjemiske forbindelser eller grupper av forbindelser med lignende egenskaper.

Jord heterogenitet. Jorden består av faste, flytende og gassfaser. Når man studerer den kjemiske tilstanden til jorda og dens individuelle komponenter, bestemmes indikatorer som karakteriserer ikke bare jorda som helhet, men også dens individuelle faser. Matematiske modeller er utviklet for å vurdere sammenhengen mellom nivåene av partialtrykk av karbondioksid i jordluften, pH, karbonat-alkalinitet og kalsiumkonsentrasjon i jordløsningen.

Jords polydispersitet. Jordfaste stoffer består av partikler forskjellige størrelser fra sandkorn til kolloidale partikler med en diameter på flere mikrometer. De er ikke de samme i sammensetning og har forskjellige egenskaper. I spesielle studier av jordsmonn bestemmes indikatorer kjemisk oppbygning og andre egenskaper til individuelle granulometriske fraksjoner. Spredningen av jord er assosiert med deres evne til ionebytte, som igjen er preget av et spesifikt sett med indikatorer - kapasiteten til kation- og anionbytte, sammensetningen av utskiftbare kationer osv. Mange kjemiske og fysiske egenskaper til jord er avhengig av nivåene til disse indikatorene.

Syre-base og redoksegenskaper til jord. Jordsammensetning inkluderer komponenter som viser egenskaper syrer og baser, oksidasjonsmidler og reduksjonsmidler. På løse ulike teoretiske og anvendte problemer jordvitenskap, agrokjemi, landgjenvinning bestemmer indikatorene karakteriserer surheten og alkaliniteten til jord, deres redokstilstand.

Heterogenitet, variabilitet, dynamikk, bufring av jordsmonns kjemiske egenskaper. Jordegenskaper er ikke de samme selv innenfor samme genetiske horisont. Når man forsker jordprofildannelsesprosesser vurderes Kjemiske egenskaper individuelle elementer jordorganisering masser. Jordegenskaper varierer i plass, endring i tid og samtidig jordsmonn har evnen motstå endringer i egenskapene deres, dvs. de viser buffering. Det er utviklet indikatorer og metoder for å karakterisere variasjon, dynamikk, bufferegenskaper til jordsmonn.

Endringer i jordegenskaper. Ulike prosesser skjer kontinuerlig i jord, som fører til endringer i de kjemiske egenskapene til jord. Praktisk anvendelse finnes i indikatorer som karakteriserer retningen, graden av uttrykk og hastigheten til prosesser som skjer i jord; Dynamikken i endringer i jordegenskaper og deres regimer studeres. Variasjon i jordsammensetning. Forskjellige typer og til og med typer og varianter av jord kan ha så forskjellige egenskaper at de for deres kjemiske karakterisering ikke bare bruker forskjellige analytiske teknikker, men også forskjellige sett med indikatorer. Således, i podzol, soddy-podzol, grå skogjord, bestemmes pH til vandige og saltsuspensjoner, utskiftbar og hydrolytisk surhet, utskiftbare baser fortrenges fra jorda av vandige løsninger av salter. Ved analyse av saltholdig jord bestemmes pH-verdien til kun vannsuspensjoner, og i stedet for surhetsindikatorer bestemmes total, karbonat og andre typer alkalitet. De oppførte jordegenskapene bestemmer i stor grad de grunnleggende prinsippene for metoder for å studere den kjemiske tilstanden til jord, nomenklaturen og klassifiseringen av indikatorer for de kjemiske egenskapene til jord og kjemiske jordprosesser.

System av indikatorer for den kjemiske tilstanden til jordsmonn

Gruppe 1. Indikatorer for jordegenskaper og jordkomponenter

Undergrupper:

1. Indikatorer for jordsammensetning og jordkomponenter;

2. Indikatorer for mobiliteten til kjemiske elementer i jordsmonn;

3. Indikatorer for syre-base egenskaper til jord;

4. Indikatorer for ionebytte og kolloid-kjemiske egenskaper til jord;

5. Indikatorer for redoksegenskaper til jord;

6. Indikatorer for katalytiske egenskaper til jord;

Gruppe 2. Indikatorer for kjemiske jordprosesser

Undergrupper:

1. Indikatorer for retningen og graden av manifestasjon av prosessen;

2. Prosesshastighetsindikatorer.

Prinsipper for å bestemme og tolke indikatornivåer

Resultatene av jordanalyse inneholder informasjon om jordegenskaper og jordprosesser og lar forskeren på denne bakgrunn løse problemet han står overfor. Teknikker for å tolke indikatornivåer avhenger av metodene for deres bestemmelse. Disse metodene kan deles inn i to grupper. Metodene til den første gruppen gjør det mulig å vurdere dens egenskaper uten å endre den kjemiske tilstanden til jorden. Den andre gruppen er metoder basert på kjemisk behandling av den analyserte jordprøven. Hensikten med denne behandlingen er å reprodusere de kjemiske likevektene som oppstår i virkelig jord eller å bevisst forstyrre relasjonene som har utviklet seg i jordsmonnet og trekke ut en komponent fra jorda, hvis mengde lar en vurdere de kjemiske egenskapene til jorda eller prosessen som skjer i den. Dette stadiet av den analytiske prosessen - kjemisk behandling av en prøve av jord - reflekterer hovedfunksjon forskningsmetode og bestemmer metoder for å tolke nivåene til de fleste av indikatorene som bestemmes.

Utarbeidelse av jordprøver fra undersøkelsesområder

Jordprøver bør tas ved bruk av kjerner med diameter ca 10 mm til dybde 10-20 cm Det er bedre å forhåndssterilisere kjernene i kokende vann (100 0 C). For å gjennomføre en jordanalyse tas det blandede jordprøver til dypet av dyrkingslaget. Som regel er det nok å kompilere en blandet prøve for et område på opptil 2 hektar. En blandet prøve består av 15-20 individuelle jordprøver tatt jevnt over hele området på stedet. Prøver for jordanalyse tas ikke umiddelbart etter tilsetning av mineraler og organisk gjødsel, lime. Hver blandingsprøve som veier 500 g pakkes i en klut eller plastpose og merke.

Klargjøring av jord for agrokjemisk analyse

Utarbeidelse av en analytisk prøve er en ansvarlig operasjon som sikrer påliteligheten til de oppnådde resultatene. Uforsiktighet og feil ved prøveutarbeiding og gjennomsnittsprøve kompenseres ikke for etterfølgende analysearbeid av høy kvalitet. Jordprøver tatt i åkeren eller i veksthuset forhåndstørkes i luft ved romtemperatur. Lagring av råprøver fører til betydelige endringer i deres egenskaper og sammensetning, spesielt som følge av enzymatiske og mikrobiologiske prosesser. Tvert imot er temperaturoveroppheting ledsaget av en endring i mobiliteten og løseligheten til mange forbindelser.

Hvis det er mange prøver, så utføres tørking i skap med tvungen ventilasjon. Bestemmelse av nitrater, nitritter, absorbert ammonium, vannløselige former av kalium, fosfor, etc. utføres på prøvetakingsdagen når de er naturlig fuktighet. De resterende bestemmelsene utføres i lufttørre prøver. Tørre prøver males i en jordmølle eller males i en porselensmorter og stamper med en gummitupp. Den malte og tørkede prøven føres gjennom en sikt med en hulldiameter på 2-3 mm. Maling og sikting utføres til hele prøven som tas går gjennom sikten. Bare steinbiter, store røtter og fremmede inneslutninger tillates kassert. Prøver oppbevares i lukkede håndverksposer i et rom hvor det ikke er kjemiske reagenser. En jordprøve for analyse tas ved bruk av «gjennomsnittsprøve»-metoden. For å gjøre dette spres den siktede prøven i et tynt lag (ca. 0,5 cm) på et papirark i form av en firkant og deles med en slikkepott i små firkanter med en side på 2-2,5 cm. prøve tas fra hver rute med en slikkepott.

De viktigste agrokjemiske indikatorene for jordanalyse, uten hvilke ingen jorddyrking er fullført, er innholdet av humus, mobile former for fosfor, nitrogen og kalium, jordsurhet, kalsium, magnesiuminnhold, samt mikroelementer, inkludert tungmetaller. Moderne analysemetoder gjør det mulig å bestemme 15-20 elementer i en prøve. Fosfor er et makronæringsstoff. I henhold til tilgjengeligheten av mobile fosfater, skilles jord med et veldig lavt innhold - mindre enn mg, lavt - mindre enn 8 mg, middels - 8 - 15 mg. og høy - mer enn 15 mg. fosfater per 100 g jord. Kalium. For dette elementet er graderinger utviklet i henhold til innholdet av mobile former i jorda: veldig lav - opptil 4 mg, lav - 4-8 mg, gjennomsnittlig - 8-12 mg, høy - 12-17 mg, høy - mer enn 17 mg. utskiftbart kalium per 100 g jord. Jordsurhet - karakteriserer innholdet av hydrogenprotoner i jorda. Denne indikatoren uttrykkes ved pH-verdien.

Jordsurhet påvirker planter ikke bare gjennom den direkte effekten av giftige hydrogenprotoner og aluminiumioner på planterøtter, men også gjennom arten av tilførselen av næringsstoffer. Aluminiumkationer kan binde seg til fosforsyre, og konvertere fosfor til en form som er utilgjengelig for planter.

Den negative effekten av lav surhet gjenspeiles i selve jorda. Når hydrogenprotoner fortrenger kalsium- og magnesiumkationer fra jordabsorpsjonskomplekset (SAC), som stabiliserer jordstrukturen, ødelegges jordgranulene og strukturen går tapt.

Det skilles mellom faktisk og potensiell jordsurhet. Den faktiske surheten i jorda skyldes overkonsentrasjonen av hydrogenprotoner over hydroksylioner i jordløsningen. Potensiell jordsurhet inkluderer hydrogenprotoner bundet til PPC. For å bedømme den potensielle surheten til jorda, bestemmes pH-verdien til saltekstraktet (pH KCl). Avhengig av pH-verdien til KCl, skilles jordens surhet: opptil 4 - veldig sterkt sur, 4,1-4,5 - sterkt sur, 4,6-5,0 - moderat sur, 5,1-5,5 - lett sur, 5,6- 6,0 - nær nøytral og 6,0 - nøytral.

Jordanalyse for tungmetaller og strålingsanalyse er klassifisert som sjeldne analyser.

Kvittering vannløsning jord

Løsninger av stoffer som finnes i jorda oppnås på mange måter, som grunnleggende kan deles inn i to grupper: - oppnå en jordløsning; - få et vandig ekstrakt fra jorda. I det første tilfellet oppnås ubundet eller svakt bundet jordfuktighet - det som finnes mellom jordpartikler og i jordkapillærer. Dette er en lett mettet løsning, men dens kjemiske sammensetning er relevant for planten, siden det er denne fuktigheten som vasker plantenes røtter og det er i den utvekslingen av kjemikalier finner sted. I det andre tilfellet blir løselige kjemiske forbindelser assosiert med partikler vasket ut av jorden. Utbyttet av salt i det vandige ekstraktet avhenger av forholdet mellom jord og løsning og øker med økende temperatur på ekstraksjonsløsningen (opp til visse grenser, siden for høy temperatur kan ødelegge alle stoffer eller transformere dem til en annen tilstand) og økende volumet av løsningen og graden av jordsliping (opp til visse grenser, siden støvpartikler som er for små kan gjøre utvinning og filtrering av løsningen vanskelig eller umulig).

Jordløsningen oppnås ved hjelp av en rekke verktøy: trykktesting, sentrifugering, fortrengning med en ublandbar væskeløsning, vakuumfiltreringsmetode og lysimetrisk metode.

Trykktesting utføres med jordprøve tatt fra felt til laboratorieforhold. Jo større mengde løsning som trengs, jo større må prøven være eller jo høyere trykk som påføres, eller begge deler.

Sentrifugering utføres ved 60 rpm i lang tid. Metoden er ineffektiv og egner seg for jordprøver med fuktighet nær fullt mulig fuktinnhold i jorda. Denne metoden er ikke egnet for tørr jord.

Å fortrenge jordfuktighet med et stoff som ikke blander seg med jordløsningen gjør det mulig å oppnå praktisk talt all jordfuktighet, inkludert kapillærfuktighet, uten bruk av komplekst utstyr. Alkohol eller glyserin brukes som fortrengningsvæske. Ulempen er at disse stoffene, i tillegg til deres høye tetthet, har en god ekstraksjonsevne med hensyn til enkelte forbindelser (for eksempel trekker alkohol lett ut jordorganisk materiale), slik at det er mulig å oppnå oppblåste verdier av innholdet av en rekke stoffer sammenlignet med deres faktiske innhold i jordløsningen. Metoden egner seg ikke for alle typer jord.

Med vakuumfiltreringsmetoden skapes et vakuum over prøven ved å bruke et vakuum som overstiger nivået av jordfuktighetsspenningen. I dette tilfellet trekkes ikke kapillærfuktighet ut, siden strekkkreftene i kapillæren er høyere enn strekkkreftene på overflaten av den frie væsken.

Den lysimetriske metoden brukes i feltforhold. Den lysimetriske metoden tillater ikke bare å evaluere gravitasjonsfuktighet (det vil si fuktighet som er i stand til å bevege seg gjennom jordlag på grunn av tyngdekraften - med unntak av kapillærfuktighet), men å sammenligne innholdet og migrasjonen av kjemiske elementer i jordløsningen . Fri jordfuktighet filtreres gjennom tykkelsen av jordhorisonten av gravitasjonskrefter til en prøvetaker plassert på jordoverflaten.

For å få et mer fullstendig bilde av den kjemiske sammensetningen av jorda, lag et jordekstrakt. For å oppnå det, knuses en jordprøve, føres gjennom en sikt med celler med en diameter på 1 mm, vann tilsettes i et masseforhold på 1 del jord til 5 deler dobbeltdestillert (renset fra eventuelle urenheter, avgasset og avionisert) vann, pH 6,6 - 6,8, temperatur 20 0 C. Avgassing utføres for å frigjøre vann fra urenheter av oppløst karbondioksidgass, som i kombinasjon med visse stoffer gir et uløselig bunnfall, noe som reduserer nøyaktigheten av forsøket. Urenheter fra andre gasser kan også ha negativ innvirkning på forsøksresultatene.

For mer nøyaktig veiing av en prøve bør man ta hensyn til dens naturlige fuktighet, felt (for en ny tatt prøve) eller hygroskopisk (for en tørket og lagret prøve). Bestemt som en prosentandel av massen til prøven, konverteres fuktighetsinnholdet til masse og summeres med nødvendig masse. Prøven plasseres i en tørr kolbe med et volum på 500-750 ml, vann tilsettes. Kolben med jordprøven og vann er tett lukket og ristet i to til tre minutter. Deretter filtreres den resulterende løsningen gjennom et askefritt foldet papirfilter. Det er viktig at det ikke er flyktige syredamper i rommet (det er å foretrekke å utføre arbeid under trekk, der syreløsninger ikke lagres). Før filtrering ristes løsningen med jord godt slik at små jordpartikler lukker de største porene i filteret og filtratet blir mer gjennomsiktig. Omtrent 10 ml av det opprinnelige filtratet kastes da det inneholder urenheter fra filteret. Filtrering av gjenværende del av primærfiltratet gjentas flere ganger For å jobbe med å bestemme innholdet kjemiske substanser i et vandig ekstrakt begynner de umiddelbart etter mottak, siden det over tid oppstår kjemiske prosesser som endrer alkaliniteten til løsningen, dens oksiderbarhet, etc. Allerede filtreringshastigheten kan vise det relative totale innholdet av salter i løsningen. Hvis det vandige ekstraktet er rikt på salter, vil filtrering skje raskt og løsningen vil være gjennomsiktig, siden salter forhindrer peptisering av jordkolloider. Hvis løsningen er dårlig på salter, vil filtreringen være treg og ikke særlig høy kvalitet. I dette tilfellet er det fornuftig å filtrere løsningen flere ganger, til tross for lav hastighet, fordi med ekstra filtrering øker kvaliteten på vannekstraktet på grunn av en reduksjon i innholdet av jordpartikler i det.

Metoder for kvantitativ analyse av ekstrakter eller andre løsninger oppnådd under jordanalyse.

I de fleste tilfeller er ikke tolkningen av jordanalyseresultater avhengig av målemetoden. I kjemisk analyse av jord kan nesten alle metodene som er tilgjengelige for analytikere brukes. I dette tilfellet måles enten den direkte søkte verdien av indikatoren, eller en verdi funksjonelt assosiert med den. Hovedseksjoner av kjemi. jordanalyse: brutto, eller elementær, analyse - lar deg finne ut det totale innholdet av C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti og andre elementer i jorda ; analyse av vannekstrakt (grunnlaget for studiet av saltholdig jord) - gir en ide om innholdet av vannløselige stoffer i jorda (sulfater, klorider og karbonater av kalsium, magnesium, natrium, etc.); bestemmelse av jordabsorpsjonskapasitet; identifisere tilførselen av jordnæringsstoffer - fastslå mengden lettløselige (mobile) forbindelser av nitrogen, fosfor, kalium, etc., assimilert av planter Mye oppmerksomhet rettes mot studiet av den fraksjonerte sammensetningen av jordorganisk materiale, formene for forbindelser av de viktigste jordkomponentene, inkludert mikroelementer.

I laboratoriejordanalysepraksis brukes klassiske kjemiske og instrumentelle metoder. Ved å bruke klassiske kjemiske metoder kan du oppnå de mest nøyaktige resultatene. Den relative bestemmelsesfeilen er 0,1-0,2%. Feilen til de fleste instrumentelle metoder er mye høyere - 2-5%

Blant de instrumentelle metodene innen jordanalyse er elektrokjemiske og spektroskopiske metoder mest brukt. Blant de elektrokjemiske metodene brukes potensiometriske, konduktometriske, kulometriske og voltammetriske metoder, inkludert alle moderne varianter polarografi.

For å vurdere jordsmonnet sammenlignes resultatene av analyser med de optimale nivåene av elementinnhold, etablert eksperimentelt for en gitt type jord og testet under produksjonsforhold, eller med data tilgjengelig i litteraturen om tilførsel av jord med makro- og mikroelementer, eller med maksimalt tillatte konsentrasjoner av de studerte elementene i jorda. Etter dette blir det gjort en konklusjon om tilstanden til jorda, det gis anbefalinger for bruken, og doser av melioranter, mineralsk og organisk gjødsel for den planlagte høstingen beregnes.

Når du velger en målemetode, tas det hensyn til egenskapene til de kjemiske egenskapene til den analyserte jorda, indikatorens natur, den nødvendige nøyaktigheten for å bestemme nivået, evnene til målemetoder og gjennomførbarheten av de nødvendige målingene under eksperimentelle forhold. . På sin side bestemmes nøyaktigheten av målingene av formålet med studien og den naturlige variabiliteten til eiendommen som studeres. Nøyaktighet er en samlet egenskap ved en metode som evaluerer nøyaktigheten og reproduserbarheten til de oppnådde analyseresultatene.

Forholdet mellom nivåer av visse kjemiske elementer i jordsmonn.

Ulike nivåer og ulike kjemiske egenskaper til grunnstoffer gjør det ikke alltid praktisk å bruke samme målemetode for å kvantifisere hele det nødvendige settet med grunnstoffer.

Ved elementær (brutto) analyse av jordsmonn brukes metoder med ulike deteksjonsgrenser. For å bestemme kjemiske elementer hvis innhold overstiger tiendedeler av en prosent, er det mulig å bruke klassiske metoder for kjemisk analyse - gravimetrisk og titrimetrisk.

Ulike egenskaper til kjemiske grunnstoffer, ulike nivåer av deres innhold, og behovet for å bestemme ulike indikatorer på den kjemiske tilstanden til et grunnstoff i jorda gjør det nødvendig å bruke målemetoder med ulike deteksjonsgrenser.

Jordsurhet

Bestemmelse av jordreaksjon er en av de vanligste analysene i både teoretisk og anvendt forskning. Det mest komplette bildet av de sure og grunnleggende egenskapene til jord er dannet ved samtidig måling av flere indikatorer, inkludert titrerbar surhet eller alkalitet - kapasitetsfaktoren og pH-verdien - intensitetsfaktoren. Kapasitetsfaktoren karakteriserer det totale innholdet av syrer eller baser i jordsmonn; jordsmonnets bufferkapasitet og reaksjonens stabilitet over tid og i forhold til ytre påvirkninger avhenger av det. Intensitetsfaktoren karakteriserer styrken til den øyeblikkelige virkningen av syrer eller baser på jord og planter; tilførselen av mineraler til planter i en gitt tidsperiode avhenger av det. Dette gjør at vi kan gi en mer korrekt vurdering av jordsurheten, siden det i dette tilfellet tas hensyn til den totale mengden hydrogen og aluminiumioner som er tilstede i jorda i fri og absorbert tilstand Faktisk surhet (pH) bestemmes potensiometrisk. Potensiell surhet bestemmes ved å overføre hydrogen og aluminiumioner til løsningen når jorda behandles med et overskudd av nøytrale salter (KCl):

Jordens utskiftbare surhet bestemmes av mengden fri saltsyre som dannes. Noen av H + -ionene forblir i absorbert tilstand (den sterke HCl som dannes som et resultat av reaksjonen dissosieres fullstendig og overskuddet av fri H + i løsningen forhindrer deres fullstendige fortrengning fra PPC). Den mindre mobile delen av H + -ioner kan overføres til løsning bare ved ytterligere behandling av jorda med løsninger av hydrolytisk alkaliske salter (CH 3 COONa).

Jordens hydrolytiske surhet bestemmes av mengden fri eddiksyre som dannes. I dette tilfellet passerer hydrogenioner mest fullstendig inn i løsningen (fortrenges fra PPC), fordi den resulterende eddiksyren binder sterkt hydrogenioner og reaksjonen skifter til høyre inntil hydrogenioner er fullstendig fortrengt fra PPC. Verdien av hydrolytisk surhet er lik forskjellen mellom resultatene oppnådd ved behandling av jord med CH 3 COONa og KCl. I praksis tas verdien av hydrolytisk surhet som resultatet oppnådd ved å behandle jorda med CH 3 COONa.

Jordsurheten bestemmes ikke bare av hydrogenioner, men også av aluminium:

Aluminiumhydroksid utfelles, og systemet er praktisk talt ikke forskjellig fra det som bare inneholder absorberte hydrogenioner. Men selv om AlCl% forblir i løsning, så under titrering

AlCl 3 + 3 NaOH = A(OH) 3 + 3 NaCl

som tilsvarer en reaksjon

3 HCl + 3 NaOH = 3 NaCl + 3 H 2 O. Absorberte aluminiumioner fortrenges også når jorda behandles med en løsning av CH 3 COONa. I dette tilfellet faller alt fortrengt aluminium ut i form av hydroksid.

I henhold til surhetsgraden, bestemt i et saltekstrakt på 0,1 N. KKCl potensiometrisk er jord delt inn i:

Bestemmelse av pH, utskiftbar surhet og mobilaluminium ifølge Sokolov

Bestemmelsen av utskiftbar surhet er basert på fortrengningen av 1,0 N hydrogen og aluminiumioner fra PPC. KKCl løsning:

Den resulterende syren titreres med alkali og verdien av utskiftbar surhet bestemt av summen av hydrogen- og aluminiumioner beregnes. Al utfelles med 3,5 % NaF-løsning.

Gjentatt titrering av løsningen lar deg bestemme surheten på grunn av bare hydrogenioner.

Basert på forskjellen mellom dataene for første og andre titrering, beregnes aluminiuminnholdet i jorda.

Fremdrift av analyse

1. I teknisk målestokk, ta en prøve på 40 g lufttørr jord ved bruk av gjennomsnittsprøvemetoden.

2. Overfør prøven til en konisk kolbe med en kapasitet på 150-300 ml.

3. Hell 100 ml 1,0 N fra byretten. KCl (pH 5,6-6,0).

4. Rist på en rotator i 1 time eller rist i 15 minutter. og la over natten.

5. Filtrer gjennom en trakt med et tørt foldet papirfilter, og kast den første delen av filtratet.

6. Bestem ph-verdien til filtratet potensiometrisk.

7. For å bestemme den utskiftbare surheten pipetterer du 25 ml av filtratet i en 100 ml Erlenmeyer-kolbe.

8. Kok filtratet på en brenner eller elektrisk komfyr i 5 minutter. på et timeglass for å fjerne karbondioksid.

9. Tilsett 2 dråper fenolftalein til filtratet og titrer den varme løsningen med 0,01 eller 0,02 N. alkaliløsning (KOH eller NaOH) til en stabil rosa farge - 1. titrering.

10. Pipetter 25 ml filtrat til en annen Erlenmeyer-kolbe, kok i 5 minutter, avkjøl i vannbad til romtemperatur.

11. Pipetter 1,5 ml 3,5 % natriumfluoridløsning inn i det avkjølte filtratet og bland.

12. Tilsett 2 dråper fenolftalein og titrer til 0,01 eller 0,02 N. alkaliløsning til litt rosa i fargen - 2. titrering.

Beregning

1. Utskiftbar surhet forårsaket av hydrogen- og aluminiumioner (basert på resultatene av 1. titrering) i mEq per 100 g tørr jord:

hvor: P - fortynning 100/25=4; H - jordvekt i gram; K - jordfuktighetskoeffisient; ml KOH - mengden alkali som brukes til titrering; n. KOH - normalitet av alkali.

2 Beregningen av surhet på grunn av hydrogenioner er den samme, men basert på resultatene av den andre titreringen, etter utfellingen av aluminium.

* Ved bestemmelse av disse indikatorene i fuktig jord bestemmes samtidig fuktighetsprosenten.

Reagenser

1. Løsning 1 N. KCl, 74,6 g kjemisk kvalitet. Løs opp KCl i 400-500 ml destillert vann, overfør til en 1 liters målekolbe og sett til merket. pH på reagenset bør være 5,6-6,0 (sjekk før du starter analysen - om nødvendig, still inn ønsket pH-verdi ved å tilsette en 10 % KOH-løsning)

2. 0,01 eller 0,02 n. en løsning av KOH eller NaOH fremstilles fra en veid del av reagenset eller fixanal.

3. 3,5 % natriumfluoridløsning fremstilt i destillert vann uten CO 2 (kok destillert vann, fordamp til 1/3 av det opprinnelige volumet).

Metoder for å identifisere prioriterte forurensninger i jord

Separat, med tanke på oppgavens relevans og viktighet, bør det nevnes behovet for å analysere tungmetaller i jord. Påvisning av jordforurensning med tungmetaller utføres ved direkte metoder for jordprøvetaking i studieområdene og deres kjemiske analyse. En rekke indirekte metoder brukes også: visuell vurdering av tilstanden til fytogenese, analyse av utbredelsen og oppførselen til indikatorarter blant planter, virvelløse dyr og mikroorganismer. Det anbefales å ta prøver av jord og vegetasjon langs en radius fra kilden til forurensning, tatt i betraktning de rådende vindene langs en rute på 25-30 km. Avstanden fra forurensningskilden for å oppdage en halo av forurensning kan variere fra hundrevis av meter til titalls kilometer. Det er ikke lett å bestemme toksisitetsnivået til tungmetaller. For jord med ulik mekanisk sammensetning og innhold av organisk materiale vil dette nivået være forskjellig. MPC er foreslått for kvikksølv - 25 mg/kg, arsen - 12-15, kadmium - 20 mg/kg. Det er etablert noen skadelige konsentrasjoner av en rekke tungmetaller i planter (g/million): bly - 10, kvikksølv - 0,04, krom - 2, kadmium - 3, sink og mangan - 300, kobber - 150, kobolt - 5, molybden og nikkel - 3, vanadium - 2. Kadmium. I løsninger av sur jord er det til stede i form av Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, i alkalisk jord - Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, CdHCO 3. Kadmiumioner (Cd 2+) utgjør 80-90 % totalt antall i løsning, med unntak av jordsmonn som er forurenset med klorider og sulfater. I dette tilfellet er 50 % av den totale mengden kadmium CdCl+ og CdSO4. Kadmium er utsatt for aktiv biokonsentrasjon, noe som på kort tid fører til overskudd av biotilgjengelige konsentrasjoner. Dermed er kadmium, sammenlignet med andre tungmetaller, det kraftigste jordgiftstoffet. Kadmium danner ikke sine egne mineraler, men er tilstede som urenheter; mesteparten av det i jord er representert av utskiftbare former (56-84%). Kadmium binder seg praktisk talt ikke til humusstoffer. Lede. Jord er preget av mindre løselige og mindre mobile former for bly sammenlignet med kadmium. Innholdet av dette elementet i vannløselig form er 1,4%, i utskiftbar form - 10% av totalen; mer enn 8 % av bly er assosiert med organisk materiale, mesteparten av denne mengden er fulvat. 79 % av bly er assosiert med mineralkomponenten i jorda. Blykonsentrasjoner i jordsmonn i bakgrunnsområder i verden er 1-80 mg/kg. Resultatene fra mange års verdensforskning viste et gjennomsnittlig blyinnhold i jord på 16 mg/kg. Merkur. Kvikksølv er det giftigste grunnstoffet i naturlige økosystemer. Hg 2+-ionet kan være tilstede i form av individuelle organokviksølvforbindelser (metyl-, fenyl-, etylkvikksølv, etc.). Hg 2+ og Hg + ioner kan assosieres med mineraler som en del av deres krystallgitter. Ved lave pH-verdier i jordsuspensjonen blir det meste av kvikksølvet sorbert av organisk materiale, og etter hvert som pH øker, øker mengden kvikksølv bundet til jordmineraler.

Bly og kadmium

For å bestemme innholdet av bly og kadmium i miljøobjekter på bakgrunnsnivå, er metoden for atomabsorpsjonsspektrofotometri (AAS) mest brukt. AAS-metoden er basert på atomisering av analyttelementet overført til løsning i en grafittcelle i en inert gassatmosfære og absorpsjon av resonanslinjen til emisjonsspekteret til en hul katodelampe av det tilsvarende metallet. Blyabsorpsjon måles ved en bølgelengde på 283,3 nm, kadmium ved en bølgelengde på 228,8 nm. Den analyserte løsningen går gjennom stadiene med tørking, asking og atomisering i en grafittkyvette ved bruk av høytemperaturoppvarming med elektrisk strøm i en strøm av inert gass. Absorpsjonen av resonanslinjen til emisjonsspekteret til en lampe med en hul katode av det tilsvarende elementet er proporsjonal med innholdet av dette elementet i prøven. Ved elektrotermisk forstøvning i en grafittcelle er deteksjonsgrensen for bly 0,25 ng/ml, kadmium er 0,02 ng/ml.

Faste jordprøver overføres til løsning som følger: 5 g lufttørket jord legges i en kvartskopp, hell 50 ml konsentrert salpetersyre, fordamp forsiktig til et volum på omtrent 10 ml, tilsett 2 ml 1 N. salpetersyreløsning. Prøven avkjøles og filtreres. Filtratet fortynnes til 50 ml med dobbeltdestillert vann i en målekolbe. En 20 μl alikvot av prøven innføres i en grafittkyvette ved hjelp av en mikropipette og konsentrasjonen av elementet måles.

Merkur

Den mest selektive og svært følsomme metoden for å bestemme kvikksølvinnholdet i ulike naturlige gjenstander er kalddamp-atomabsorpsjonsmetoden. Jordprøver mineraliseres og løses opp med en blanding av svovelsyre og salpetersyre. De resulterende løsningene analyseres ved atomabsorpsjonsmetode. Kvikksølv i løsning reduseres til metallisk kvikksølv, og ved hjelp av en lufter mates kvikksølvdamp direkte inn i kyvetten til et atomabsorpsjonsspektrofotometer. Deteksjonsgrensen er 4 µg/kg.

Målinger utføres som følger: utstyret settes i driftsmodus, mikroprosessoren slås på, en oppløst prøve på 100 ml helles inn i prøven, deretter tilsettes 5 ml av en 10% tinnkloridløsning og en lufter med en proppen settes umiddelbart inn i skjøten. Den maksimale avlesningen av spektrofotometeret registreres, hvorfra konsentrasjonen beregnes.

2. Planteanalyse

Planteanalyse lar deg løse følgende problemer.

1. Undersøke transformasjonen av makro- og mikroelementer i systemet jord-plante- gjødsel for ulike plantedyrkingsmoduser.

2. Bestem innholdet av de viktigste biokomponentene i planteobjekter og fôr: proteiner, fett, karbohydrater, vitaminer, alkaloider og samsvar med innholdet deres med aksepterte normer og standarder.

3. Vurder mål på plantens egnethet for forbrukeren (nitrater, tungmetaller, alkaloider, giftstoffer).

Planteprøvetaking

Å ta en planteprøve er et kritisk stadium av arbeidet og krever visse ferdigheter og erfaring. Feil ved prøvetaking og klargjøring for analyse kompenseres ikke for høykvalitets analytisk behandling av det innsamlede materialet. Grunnlaget for prøvetaking av planter i agro- og biocenoser er gjennomsnittsprøvemetoden. For at gjennomsnittsprøven skal gjenspeile statusen til hele settet av planter, tas makro- og mikrorelieff, hydrotermiske forhold, ensartethet og tetthet av plantestanden, og deres biologiske egenskaper i betraktning.

Planteprøver tas i tørt vær, om morgenen, etter at duggen har tørket. Når man studerer dynamikken til metabolske prosesser i planter, observeres disse klokkene gjennom hele vekstsesongen.

Det er kontinuerlige såingsavlinger: hvete, havre, bygg, kornavlinger, urter, etc. og radvekster: poteter, mais, rødbeter, etc.

For kontinuerlig såing av avlinger fordeles 5-6 parseller med en størrelse på 0,25-1,00 m 2 jevnt på forsøksflaten, plantene fra tomten klippes i en høyde på 3-5 cm.. Totalt materiale som tas er en kombinert prøve. Etter nøye gjennomsnittsberegning av denne prøven, velges en gjennomsnittsprøve som veier 1 kg. Gjennomsnittsprøven veies, og analyseres deretter i henhold til dens botaniske sammensetning, det tas hensyn til ugras og syke planter, som ekskluderes fra prøven.

Planter er delt inn i organer, tar hensyn til vekten av blader, stilker, ører, blomster og ører i prøven. Unge planter er ikke differensiert av organer og er fiksert helt. For radavlinger, spesielt høye, som mais, solsikke, etc. den kombinerte prøven består av 10-20 planter av middels størrelse, tatt diagonalt over tomten eller vekselvis i ikke-tilstøtende rader.

Ved valg av rotvekster graves 10-20 mellomstore planter opp, ryddes for jord, tørkes, veies, overjordiske organer skilles og rotvekstene veies.

Gjennomsnittsprøven tas med hensyn til størrelsen på knoller, kolber, kurver, etc. For å gjøre dette sorteres materialet visuelt i store, mellomstore, små og følgelig aksjeandel brøker utgjør gjennomsnittsutvalget. I høye avlinger kan prøven beregnes i gjennomsnitt på grunn av langsgående disseksjon av hele planten fra topp til base.

Kriteriet for å vurdere riktig prøvevalg er konvergensen av resultatene av kjemisk analyse under parallelle bestemmelser. Frekvensen av kjemiske reaksjoner i planteprøver tatt i løpet av den aktive vekstsesongen er mye høyere enn i mange analyserte objekter. På grunn av arbeidet til enzymer fortsetter biokjemiske prosesser, noe som resulterer i nedbrytning av stoffer som stivelse, proteiner, organiske syrer og spesielt vitaminer. Forskerens oppgaver er å redusere tiden fra prøvetaking til analyse eller fiksering av plantematerialet til et minimum. Reduksjon av reaksjonshastigheten kan oppnås ved å arbeide med ferske planter i kulde i et klimakammer (+4°C), samt ved kort lagring i husholdnings kjøleskap. I ferskt plantemateriale ved naturlig fuktighet bestemmes de vannløselige formene av proteiner, karbohydrater, enzymer, kalium, fosfor, og innholdet av nitrater og nitritt bestemmes. Med en liten feil kan disse bestemmelsene gjøres i planteprøver etter frysetørking.

Alle makroelementer bestemmes i faste lufttørre prøver, d.v.s. askesammensetning planter, totalt innhold av proteiner, karbohydrater, fett, fiber, pektinstoffer. Å tørke planteprøver til en absolutt tørr vekt for analyse er uakseptabelt, siden løseligheten og de fysisk-kjemiske egenskapene til mange organiske forbindelser er svekket, og irreversibel denaturering av proteiner oppstår. Når man analyserer de teknologiske egenskapene til noen gjenstander, er tørking tillatt ved en temperatur på ikke mer enn 30 °C. Høye temperaturer endrer egenskapene til protein-karbohydratkomplekser i planter og forvrider bestemmelsesresultatene.

Fiksering av plantemateriale

Bevaring av organiske stoffer og askestoffer i planteprøver i mengder nær deres naturlige tilstand oppnås gjennom fiksering. Temperaturfiksering og frysetørking brukes. I det første tilfellet utføres stabiliseringen av plantesammensetningen på grunn av inaktivering av enzymer, i det andre - på grunn av sublimering, mens planteenzymene forblir aktive og proteinene ikke denaturerer. Temperaturfiksering av plantemateriale utføres i tørkeskap. Plantemateriale legges i poser laget av tykt kraftpapir og legges i et tørkeskap, forvarmet til 105-110°C. Etter lasting opprettholdes en temperatur på 90-95°C i 10-20 minutter, avhengig av plantematerialets egenskaper. Med denne temperaturbehandlingen inaktiveres planteenzymer på grunn av vanndamp. Ved slutten av fikseringen skal plantematerialet være fuktig og slapt, samtidig som det skal beholde fargen. Videre tørking av prøven utføres med tilgang til luft i åpne poser ved en temperatur på 50-60°C i 3-4 timer.Spesifiserte temperatur- og tidsintervaller bør ikke overskrides. Langvarig oppvarming kl høy temperatur fører til termisk nedbrytning av mange nitrogenholdige stoffer og karamellisering av karbohydrater i plantemassen. Planteprøver med høyt vanninnhold - rotgrønnsaker, frukt, bær m.m. delt inn i segmenter slik at de perifere og sentrale delene av fosteret inngår i analysen. Settet med segmenter for prøven består av segmenter av store, mellomstore og små frukter eller knoller i passende andel av dem i innhøstingen. Segmenter av gjennomsnittsprøven knuses og fikseres i emaljekyvetter. Hvis prøvene er voluminøse, knuses den overjordiske delen av plantene umiddelbart før fiksering og lukkes raskt i poser. Hvis prøvene er ment å bestemme bare et sett med kjemiske elementer, kan de ikke fikses, men tørkes ved romtemperatur. Det er bedre å tørke plantematerialet i en termostat ved en temperatur på 40-60 0 C, siden massen ved romtemperatur kan råtne og bli forurenset av støvpartikler fra atmosfæren. Prøver av korn og frø utsettes ikke for temperaturfiksering, men tørkes ved en temperatur som ikke overstiger 30°C. Lyofilisering av plantemateriale (tørking ved sublimering) er basert på fordampning av is som går utenom væskefasen. Tørking av materialet under lyofilisering utføres som følger: det valgte plantematerialet fryses til fast tilstand, og fyller prøven med flytende nitrogen. Prøven legges deretter i en frysetørking, hvor den tørkes ved lav temperatur og under vakuumforhold. I dette tilfellet absorberes fuktighet av et spesielt tørkemiddel (reagens) som bruker silikagel, kalsiumklorid, etc. Frysetørking undertrykker enzymatiske prosesser, men selve enzymene er bevart.

Maling av planteprøver og lagring av disse.

Maling av planter utføres i lufttørr tilstand. Malehastigheten øker hvis prøvene fortørkes i termostat. Fraværet av hygroskopisk fuktighet i dem bestemmes visuelt: skjøre, lett knuste stengler og blader i hendene er det mest egnede materialet for sliping

For å male bulkprøver som veier mer enn 30 g, brukes laboratoriemøller; for maling av små prøver brukes husholdningskaffekverner. For svært små mengder knuses planteprøver i en porselensmørtel og føres deretter gjennom en sil. Det knuste materialet siktes gjennom en sil. Diameteren på hullene avhenger av analysens spesifikasjoner: fra 1 mm til 0,25 mm. Den delen av materialet som ikke går gjennom silen, males igjen i en mølle eller mørtel. "Kasting" av plantemateriale er ikke tillatt, da dette endrer sammensetningen av gjennomsnittsprøven. Med et stort volum malte prøver kan man redusere volumet ved å gå fra en gjennomsnittlig laboratorieprøve til en gjennomsnittlig analytisk prøve, vekten av sistnevnte er 10-50 g, og for korn minst 100 g. Seleksjon utføres av kvartalsmetoden. Laboratorieprøve jevnt fordelt på papir eller glass i form av en sirkel eller firkant. Bruk en slikkepott, del den i små firkanter (1-3 cm) eller segmenter. Materiale fra ikke-tilstøtende firkanter velges for en analytisk prøve.

Bestemmelse av ulike stoffer i plantemateriale

Bestemmelse av vannløselige former for karbohydrater

Innholdet av karbohydrater og deres mangfold bestemmes av plantetype, utviklingsfase og abiotiske miljøfaktorer og varierer mye. Det er kvantitative metoder for å bestemme monosakkarider: kjemiske, polarimetriske. Bestemmelsen av polysakkarider i planter utføres ved hjelp av de samme metodene, men først blir oksygenbindingen (-O-) til disse forbindelsene ødelagt i prosessen med syrehydrolyse. En av hovedbestemmelsesmetodene, Bertrand-metoden, er basert på utvinning av løselige karbohydrater fra plantemateriale med varmt destillert vann. I den ene delen av filtratet bestemmes monosakkarider, i den andre - etter hydrolyse med saltsyre - di- og trisakkarider, som spaltes til glukose

Bestemmelse av kalium, fosfor, nitrogen er basert på reaksjoner av hydrolyse og oksidasjon av organiske plantestoffer med sterke oksidasjonsmidler (en blanding av svovelsyre og klorsyre). Det viktigste oksidasjonsmidlet er perklorsyre (HClO 4). Nitrogenfrie organiske stoffer oksideres til vann og karbondioksid, og frigjør askeelementer i form av oksider. Nitrogenholdige organiske forbindelser hydrolyseres og oksideres til vann og karbondioksid, og frigjør nitrogen i form av ammoniakk, som umiddelbart bindes av svovelsyre. Dermed inneholder løsningen askeelementer i form av oksider og nitrogen i form av ammoniumsulfat og ammoniumsalt av perklorsyre. Metoden eliminerer tap av nitrogen, fosfor og kalium i form av deres oksider, siden plantematerialet eksponeres ved en temperatur på 332 °C. Dette er kokepunktet for svovelsyre; perklorsyre har et mye lavere kokepunkt - 121°C.

Definisjoninnhold av nitrater og nitritt. Planter samler nitrater og nitritt i store mengder. Disse forbindelsene er giftige for mennesker og dyr; nitritter er spesielt farlige, hvis toksisitet er 10 ganger høyere enn nitrater. Nitritt i menneske- og dyrekroppen omdanner toverdig jern i hemoglobin til treverdig jern. Det resulterende metahemoglobinet er ikke i stand til å frakte oksygen. Det er nødvendig med streng kontroll med innholdet av nitrater og nitritt i planteprodukter. Det er utviklet en rekke metoder for å bestemme nitratinnholdet i planter. Den mest utbredte er den ionometriske ekspressmetoden. Nitrater ekstraheres med en løsning av kaliumalun, etterfulgt av å måle konsentrasjonen av nitrater i løsningen ved hjelp av en ioneselektiv elektrode. Følsomheten til metoden er 6 mg/dm3. Grensen for bestemmelse av nitrater i en tørr prøve er 300 ml-1, i en våt prøve - 24-30 ml-1. La oss dvele noe mer detaljert ved analysen av total nitrogen i planter.

Bestemmelse av total nitrogen ved Kbeldahl

Mer høyt innhold nitrogen observeres i generative organer, spesielt i korn, og konsentrasjonen er lavere i blader, stengler, røtter, rotvekster og svært lite i halm. Totalt nitrogen i en plante er representert i to former: proteinnitrogen og ikke-proteinnitrogen. Sistnevnte inkluderer nitrogen, som er en del av amider, frie aminosyrer, nitrater og ammoniakk.

Proteininnholdet i planter bestemmes av mengden proteinnitrogen Proteinnitrogeninnholdet (i prosent) multipliseres med en faktor på 6,25 ved analyse av vegetative organer og rotvekster og med 5,7 ved analyse av korn. Andelen av ikke-proteinformer av nitrogen i vegetative organer utgjør 10-30 % av det totale nitrogenet, og i korn ikke mer enn 10 %. Innholdet av ikke-proteinnitrogen synker mot slutten av vekstsesongen, slik at andelen blir neglisjert under produksjonsforhold. I dette tilfellet bestemmes total nitrogen (i prosent) og innholdet omdannes til protein. Denne indikatoren kalles "råprotein", eller protein. Prinsippet for metoden. En prøve av plantemateriale foraskes i en Kjeldahl-kolbe med konsentrert svovelsyre i nærvær av en av katalysatorene (metallisk selen, hydrogenperoksid, perklorsyre, etc.) Forasketemperaturen er 332°C. Under prosessen med hydrolyse og oksidasjon av organisk materiale, holdes nitrogen i kolben i oppløsning i form av ammoniumsulfat.

Ammoniakk destilleres av i et Kjeldahl-apparat ved å varme opp og koke oppløsningen.

I et surt miljø er det ingen hydrolytisk dissosiasjon av ammoniumsulfat, partialtrykket til ammoniakk er null. I et alkalisk miljø skifter likevekten, og det dannes ammoniakk i løsningen, som lett fordamper ved oppvarming.

2NH4OH = 2NH3*2H20.

Ammoniakk går ikke tapt, men passerer først gjennom kjøleskapet i form av en gass, og deretter, kondenserende, faller den ned i en mottaker med titrert svovelsyre og binder seg til den, igjen danner ammoniumsulfat:

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2S04.

Overflødig syre som ikke er assosiert med ammoniakk, titreres med et alkali med nøyaktig etablert normalitet ved bruk av en kombinert indikator eller metylrot.

Fremdrift av analyse

1. På en analytisk vekt, ta en prøve av plantemateriale? 0,3-0,5 ± 0 0001 g ved bruk av et reagensrør (basert på forskjellen mellom vekten av reagensrøret med prøven og vekten av reagensrøret med restene av materialet) og sett et 12-langt gummirør på enden av reagensrøret 15 cm, senk prøven forsiktig til bunnen av Kjeldahl-kolben. Hell 10-12 ml konsentrert svovelsyre (d=1,84) i kolben med en liten sylinder. Ensartet asking av plantemateriale begynner allerede ved romtemperatur, så det er bedre å la prøvene være fylt med syre over natten.

2. Plasser kolbene på en elektrisk komfyr og utfør gradvis forbrenning, først over lav varme (legg i asbest), deretter over høy varme, rist forsiktig fra tid til annen. Når løsningen blir homogen, tilsett en katalysator (noen selenkrystaller eller noen få dråper hydrogenperoksid) og fortsett å brenne til løsningen er fullstendig misfarget.

Katalysatorer. Bruk av katalysatorer bidrar til å øke kokepunktet for svovelsyre og akselerere asking. I ulike modifikasjoner av Kjeldahl-metoden brukes metallene kvikksølv og selen, kaliumsulfat, kobbersulfat og hydrogenperoksid. Det anbefales ikke å bruke perklorsyre alene eller i blanding med svovelsyre som forbrenningskatalysator. Oksydasjonshastigheten til materialet sikres i dette tilfellet ikke på grunn av en økning i temperaturen, men på grunn av den raske frigjøringen av oksygen, som er ledsaget av tap av nitrogen under asking.

3. Ammoniakkdestillasjon. Etter at forbrenningen er fullført, avkjøles Kjeldahl-kolben og destillert vann helles forsiktig i den langs veggene, innholdet blandes og kolbens hals skylles. Den første porsjonen med vann helles på halsen og overføres kvantitativt til en 1 liters rundbunnet kolbe. Kjeldahl-kolben vaskes ytterligere 5-6 ganger med små porsjoner varmt destillert vann, hver gang vaskevannet helles i destillasjonskolben. Fyll destillasjonskolben med vaskevann til 2/3 av volumet og tilsett 2-3 dråper fenolftalein. En liten mengde vann hindrer dampdannelse under destillasjon, og en stor mengde kan føre til at kokende vann overføres til kjøleskapet.

4. 25-30 ml 0,1 N helles fra en byrett i en konisk kolbe eller beger med en kapasitet på 300-400 ml (mottaker). H 2 SO 4 (med en nøyaktig etablert titer), tilsett 2-3 dråper methylroth-indikator eller Groak's reagens (lilla farge). Spissen av kjøleskapsrøret er nedsenket i syre. Destillasjonskolben plasseres på varmeren og kobles til kjøleskapet, og kontrollerer tettheten til tilkoblingen. For å ødelegge ammoniumsulfat og destillere av ammoniakk, bruk en 40 % alkaliløsning, tatt i et volum som er fire ganger volumet av konsentrert svovelsyre tatt under forbrenning av prøven.

Lignende dokumenter

Essensen av agronomisk kjemi. Jordegenskaper, system med indikatorer for kjemisk sammensetning, prinsipper for bestemmelse og tolkning. Metoder for å identifisere prioriterte miljøgifter. Planteanalyse. Bestemmelse av typer og former for mineralgjødsel.

kursarbeid, lagt til 25.03.2009


Metoder for klassifisering av gjødsel. Funksjoner ved lagring og håndtering av mineralgjødsel, krav til deres kvalitet. Obligatorisk merking av mineralgjødsel. Beregning av doser mineralgjødsel iht virkestoff. Gjødselpåføringsteknikk.

opplæring, lagt til 15.06.2010


Overvåking, jordklassifisering. Metodikk for å bestemme hygroskopisk jordfuktighet og utskiftbar surhet. Bestemmelse av total alkalitet og alkalitet på grunn av karbonationer. Kompleksometrisk bestemmelse av brutto jerninnhold i jordsmonn.

oppgave, lagt til 11.09.2010


Metoder for å bestemme jern i jord: atomabsorpsjon og kompleksometrisk. Forholdet mellom grupper av jernforbindelser i forskjellige jordarter. Metoder for å bestemme mobile former for jern ved bruk av ammoniumtiocyanat. Standardløsninger for analyse.

test, lagt til 12.08.2010


Stoffer, hovedsakelig salter, som inneholder næringsstoffer som er nødvendige for planter. Nitrogen-, fosfor- og kaliumgjødsel. Betydningen og bruken av alle faktorer som bestemmer den høye effekten av gjødsel, tatt i betraktning agrometeorologiske forhold.

abstrakt, lagt til 24.12.2013


Sammensetning og egenskaper til basisk nitrogengjødsel. Potash gjødsel, deres egenskaper. Høyland, lavland og overgangstorv. Betydningen av mineralgjødselproduksjon i landets økonomi. Teknologisk prosess produksjon. Miljøvern.

kursarbeid, lagt til 16.12.2015


Gjennomgang av utvikling av metoder for å bestemme nitrogen i stål. Kjennetegn på multi-lab nitris-systemet for nitrogenanalysator i flytende metall. Egenskaper til Nitris-probespissen nedsenket i flytende stål. Analyse av stadiene i målesyklusen for nitrogeninnhold.

test, lagt til 05.03.2015


sammendrag, lagt til 23.01.2010


generelle egenskaper mineralgjødsel. Teknologisystem produksjon av ammoniumnitrat ved JSC Acron. Utarbeidelse av materiell og varmebalanse. Bestemmelse av prosessens temperatur, den endelige konsentrasjonen av nitrat; produktegenskaper.

praksisrapport, lagt til 30.08.2015


Funksjoner for å måle sammensetningen av stoffer og materialer. En detaljert beskrivelse av metoder for å bestemme ukjente konsentrasjoner i instrumentelle analysemetoder. Generalisert tolkning av fysisk og kjemisk analyse som en selvstendig vitenskapelig disiplin.