Analiza agrochimica a solurilor, plantelor, ingrasamintelor. Analiza chimică a plantelor medicinale Au fost dezvoltate primele metode de analiză chimică a plantelor

AGENȚIA FEDERALĂ PENTRU EDUCAȚIE

UNIVERSITATEA DE STAT VORONEZH

INFORMAREA ȘI SUPORTUL ANALITIC AL ACTIVITĂȚILOR DE PROTECȚIA MEDIULUI ÎN AGRICULTURĂ

Manual educațional și metodologic pentru universități

Alcătuit de: L.I. Brekhova L.D. Stakhurlova D.I. Shcheglov A.I. Gromovik

VORONEZH – 2009

Aprobat de Consiliul Științific și Metodologic al Facultății de Biologie și Știința Solului - protocolul nr. 10 din 4 iunie 2009.

Referent: doctor în științe biologice, profesor L.A. Yablonskikh

Manualul educațional și metodologic a fost pregătit la Departamentul de Știința Solului și Managementul Resurselor Terestre, Facultatea de Biologie și Știința Solului, Universitatea de Stat Voronezh.

Pentru specialitate: 020701 - Solul

Deficiența sau excesul oricărui element chimic perturbă cursul normal al proceselor biochimice și fiziologice din plante, ceea ce modifică în cele din urmă randamentul și calitatea produselor vegetale. Prin urmare definiția compoziție chimică plantele și indicatorii de calitate a produselor ne permit să identificăm condițiile de mediu nefavorabile pentru creșterea atât a vegetației cultivate, cât și a celor naturale. În acest sens, analiza chimică a materialului vegetal este o parte integrantă a activităților de mediu.

Ghid practic de informare și suport analitic al activităților de mediu în agriculturăîntocmit în conformitate cu programul orelor de laborator la „Biogeocenologie”, „Analiza plantelor” și „Activități de mediu în agricultură” pentru studenții din anii IV și V ai secției de sol a Facultății de Biologie a Solului a VSU.

METODA DE PRELUARE A PROBELOR DE PLANTE ŞI PREGĂTIREA LOR PENTRU ANALIZĂ

Prelevarea probelor de plante este un moment foarte important în eficacitatea diagnosticării nutriției plantelor și a evaluării disponibilității resurselor de sol pentru acestea.

Întreaga zonă a culturii studiate este împărțită vizual în mai multe secțiuni, în funcție de dimensiunea acesteia și de starea plantelor. Dacă la semănat sunt identificate zone cu plante clar mai proaste, atunci aceste zone sunt marcate pe harta câmpului și se află dacă starea proastă a plantelor este o consecință a ento- sau fitobolilor, a deteriorării locale a proprietăților solului sau a altor creșteri. conditii. Dacă toți acești factori nu explică motivele stării proaste a plantelor, atunci putem presupune că nutriția lor este perturbată. Acest lucru este verificat prin metode de diagnosticare a plantelor. Ei iau pro-

ar fi din zonele cu cele mai proaste și cele mai multe cele mai bune planteși solurile de sub acestea și, pe baza analizelor lor, determină cauzele deteriorării plantelor și nivelul de nutriție a acestora.

În cazul în care cultura nu este uniformă în ceea ce privește starea plantelor, atunci la eșantionare este necesar să se asigure că eșantioanele corespund stării medii a plantelor într-o anumită zonă a câmpului. Din fiecare matrice selectată, plantele cu rădăcini sunt luate de-a lungul a două diagonale. Ele sunt utilizate: a) pentru a da seama de creșterea în greutate și de progresul formării organelor - structura viitoare a culturii și b) pentru diagnosticarea chimică.

În fazele incipiente (cu două până la trei frunze), proba trebuie să conțină cel puțin 100 de plante la hectar. Mai târziu pentru cereale, in, hrișcă, mazăre și altele - cel puțin 25 - 30 de plante la 1 hectar. Pentru plantele mari (porumb matur, varză etc.), frunzele inferioare sănătoase se iau de la cel puțin 50 de plante. Pentru a lua în considerare acumularea pe faze și îndepărtarea prin recoltare, se ia în considerare întreaga parte supraterană a plantei.

U specii de arbori - fructiferi, fructe de pădure, struguri, ornamentali și păduri - datorită caracteristicilor modificărilor lor legate de vârstă, frecvenței de fructificare etc., prelevarea probelor este ceva mai dificilă decât pentru culturile de câmp. Se disting următoarele grupe de vârstă: puieți, puieți, pui altoiți de doi ani, puieți, pomi tineri și fructiferi (începând să rodească, în plină fructificare și decolorând). Pentru răsaduri, în prima lună de creștere, se prelevează întreaga plantă, urmată de împărțirea acesteia în organe: frunze, tulpini și rădăcini. În a doua și în lunile următoare se selectează frunzele complet formate, de obicei primele două după cele mai tinere, numărând de la vârf. Primele două frunze formate sunt luate și de la păsări sălbatice de doi ani, numărând din vârful lăstarilor de creștere. Frunzele mijlocii ale lăstarilor de creștere sunt luate de la puii și puieți altoiți de doi ani, la fel ca de la adulți.

U fructe de pădure - agrișe, coacăze și altele - sunt selectate dintre lăstarii creșterii curente, 3 - 4 frunze din 20 de tufe, astfel încât în ​​probă

erau cel puțin 60 - 80 de frunze. Frunzele adulte sunt luate din căpșuni în aceeași cantitate.

Cerința generală este unificarea tehnicilor de prelevare, prelucrare și depozitare: prelevarea strict a acelorași părți din toate plantele în funcție de nivelul lor, vârsta, locația pe plantă, absența bolii etc. De asemenea, contează dacă frunzele au fost în lumina directă a soarelui sau la umbră și, în toate cazurile, trebuie selectate frunze cu aceeași poziție în raport cu lumina soarelui, de preferință la lumină.

La analiza sistemului radicular, înainte de cântărire, proba medie de laborator se spală cu grijă în apă de la robinet, se clătește cu apă distilată și se usucă cu hârtie de filtru.

Proba de laborator cerealele sau semințele sunt luate din mai multe locuri (sac, cutie, mașină) cu o sondă, apoi sunt distribuite într-un strat uniform pe hârtie sub formă de dreptunghi, împărțite în patru părți și materialul este luat din două părți opuse celui cantitatea necesară pentru analiză.

Unul dintre punctele importante în pregătirea materialului vegetal pentru analiză este fixarea corectă a acestuia, dacă analizele nu sunt destinate să fie efectuate în material proaspăt.

Pentru evaluarea chimică a materialului vegetal pe baza conținutului total de nutrienți (N, P, K, Ca, Mg, Fe etc.), probele de plante sunt uscate la o stare de uscare la aer într-un cuptor la

temperatura 50 – 60 ° sau în aer.

În analizele pe baza rezultatelor cărora se vor trage concluzii despre starea plantelor vii, trebuie utilizat material proaspăt, deoarece ofilirea provoacă o modificare semnificativă a compoziției substanței sau o scădere a cantității acesteia și chiar dispariția substanțelor conținute. în

plante vii. De exemplu, celuloza nu este afectată de distrugere, dar amidonul, proteinele, acizii organici și mai ales vitaminele suferă descompunere după câteva ore de ofilire. Acest lucru îl obligă pe experimentator să efectueze analize în material proaspăt într-un timp foarte scurt, ceea ce nu este întotdeauna posibil. Prin urmare, se folosește adesea fixarea materialului vegetal, al cărui scop este stabilizarea substanțelor vegetale instabile. Inactivarea enzimelor este de o importanță decisivă. Se folosesc diverse metode de fixare a plantelor în funcție de obiectivele experimentului.

Fixare cu abur. Acest tip de fixare a materialului vegetal este utilizat atunci când nu este necesară determinarea compușilor solubili în apă (suvă celulară, carbohidrați, potasiu etc.). În timpul prelucrării materiei prime vegetale, poate apărea o astfel de autoliză puternică, încât compoziția produsului final diferă uneori semnificativ de compoziția materiei prime.

În practică, fixarea aburului se realizează astfel: o plasă metalică este atârnată în interiorul unei băi de apă, baia este acoperită deasupra cu un material dens neinflamabil și apa este încălzită până când aburul este eliberat rapid. După aceasta, materialul vegetal proaspăt este plasat pe plasa din interiorul băii. Timp de fixare 15 – 20 min. Apoi plantele sunt uscate

sunt plasate într-un termostat la o temperatură de 60°.

Fixarea temperaturii. Materialul vegetal este plasat în pungi din hârtie kraft groasă, iar fructele și legumele suculente zdrobite sunt așezate lejer în cuve de email sau aluminiu. Materialul se păstrează 10 - 20 de minute la o temperatură de 90 - 95°. Aceasta inactivează majoritatea enzimelor. După aceasta, masa de tulpini cu frunze și fructele care și-au pierdut turgul sunt uscate într-un cuptor la o temperatură de 60° cu sau fără ventilație.

Când utilizați această metodă de fixare a plantelor, trebuie amintit că uscarea prelungită a materialului vegetal la

temperaturile de 80° si peste duc la pierderi si modificari ale substantelor datorate transformarilor chimice (descompunerea termica a unor substante, caramelizarea carbohidratilor etc.), precum si datorita volatilitatii sarurilor de amoniu si a unor compusi organici. În plus, temperatura materiei prime vegetale nu poate atinge temperatura mediu inconjurator(cabinet de uscare) până când apa se evaporă și până când toată căldura aportă încetează să se transforme în căldură latentă de vaporizare.

Uscarea rapidă și atentă a probei de plantă este, de asemenea, considerată o metodă acceptabilă și acceptabilă de fixare în unele cazuri. Dacă acest proces este efectuat cu pricepere, abaterile în compoziția substanței uscate pot fi mici. În acest caz, au loc denaturarea proteinelor și inactivarea enzimelor. De regulă, uscarea se efectuează în dulapuri de uscare (termostate) sau în camere speciale de uscare. Materialul se usucă mult mai rapid și mai fiabil dacă aerul încălzit circulă prin dulap (camera). Temperatura cea mai potrivită pentru uscare

coaserea de la 50 la 60°.

Materialul uscat este mai bine conservat în întuneric și la rece. Deoarece multe substanțe conținute în plante sunt capabile să se autooxideze chiar și în stare uscată, se recomandă depozitarea materialului uscat în vase bine închise (baloane cu dop măcinat, esicatoare etc.), umplute până la vârf cu materialul astfel încât să nu rămână mult aer în vase.

Material de congelare. Materialul vegetal este foarte bine conservat la temperaturi de la –20 la –30°, cu condiția ca înghețarea să aibă loc suficient de rapid (nu mai mult de 1 oră). Avantajul depozitării materialului vegetal în stare înghețată se datorează atât efectului de răcire, cât și deshidratării materialului datorită trecerii apei în stare solidă. Trebuie avut în vedere că la congelare

În acest caz, enzimele sunt inactivate doar temporar și după decongelare pot avea loc transformări enzimatice în materialul vegetal.

Tratarea plantelor cu solvenți organici. Ca

Pentru toate substanțele de fixare se poate folosi alcool la fierbere, acetonă, eter etc.. Fixarea materialului vegetal prin această metodă se realizează prin coborârea acestuia într-un solvent adecvat. Cu toate acestea, cu această metodă, nu are loc doar fixarea materialului vegetal, ci și extragerea unui număr de substanțe. Prin urmare, o astfel de fixare poate fi utilizată numai atunci când se știe în prealabil că substanțele care trebuie determinate nu sunt extrase de acest solvent.

Probele de plante uscate după fixare sunt zdrobite cu foarfece și apoi într-o moară. Materialul zdrobit se cerne printr-o sită cu diametrul găurii de 1 mm. În acest caz, nu se aruncă nimic din probă, deoarece prin îndepărtarea unei părți a materialului care nu a trecut prin sită de la prima cernere, modificăm astfel calitatea probei medii. Particulele mari sunt trecute prin moară și sită din nou. Rămășițele de pe sită trebuie măcinate într-un mojar.

Se prelevează o probă analitică din proba medie de laborator pregătită în acest mod. Pentru a face acest lucru, materialul vegetal, distribuit într-un strat subțire uniform pe o foaie de hârtie lucioasă, este împărțit în diagonală în patru părți. Apoi cele două triunghiuri opuse sunt îndepărtate, iar masa rămasă este din nou distribuită într-un strat subțire pe întreaga coală de hârtie. Diagonalele sunt desenate din nou și două triunghiuri opuse sunt îndepărtate din nou. Acest lucru se face până când cantitatea de substanță necesară pentru proba analitică rămâne pe foaie. Proba analitică selectată este transferată într-un borcan de sticlă cu dop măcinat. În această stare, poate fi stocat pe termen nelimitat. Greutatea probei analitice depinde de cantitatea și metodologia de cercetare și variază de la 50 la câteva sute de grame de material vegetal.

Toate analizele materialului vegetal trebuie efectuate cu două probe prelevate în paralel. Numai rezultatele apropiate pot confirma corectitudinea muncii efectuate.

Trebuie să lucrați cu plantele într-un laborator uscat și curat, care nu conține vapori de amoniac, acizi volatili și alți compuși care pot afecta calitatea probei.

Rezultatele analizei pot fi calculate atât pentru probele de substanță uscate la aer, cât și pentru cele absolut uscate. În stare uscată la aer, cantitatea de apă din material este în echilibru cu vaporii de apă din aer. Această apă se numește apă higroscopică, iar cantitatea ei depinde atât de plantă, cât și de starea aerului: cu cât aerul este mai umed, cu atât mai multă apă higroscopică este în materialul vegetal. Pentru a converti datele în materie uscată, este necesar să se determine cantitatea de umiditate higroscopică din probă.

DETERMINAREA SUBSTANȚEI USCATE ȘI A UMIDITĂȚII HIGROSCOPICE ÎN MATERIALUL USCAT LA AER

În analiza chimică, conținutul cantitativ al unui anumit component este calculat pe bază de substanță uscată. Prin urmare, înainte de analiză, se determină cantitatea de umiditate din material și, prin urmare, se determină cantitatea de materie absolut uscată din acesta.

Progresul analizei. Proba analitică a substanței este distribuită într-un strat subțire pe o foaie de hârtie lucioasă. Apoi, folosind o spatulă, mici ciupituri din acesta sunt luate din diferite locuri ale substanței distribuite pe foaie într-o sticlă de sticlă care a fost uscată în prealabil până la o greutate constantă. Proba trebuie să fie de aproximativ 5 g. Balonul împreună cu proba este cântărit pe o balanță analitică și plasat într-un termostat, a cărui temperatură în interior este menținută la 100-1050. Prima dată sticla deschisă cu cuier este ținută în termostat timp de 4-6 ore. După acest timp, sticla este transferată de la termostat într-un desicator pentru răcire, după 20-30

minute se cântăresc sticlele. După aceasta, sticla este deschisă și plasată din nou într-un termostat (la aceeași temperatură) timp de 2 ore. Uscarea, răcirea și cântărirea se repetă până când sticla de cântărire cântărită atinge o greutate constantă (diferența dintre ultimele două cântăriri trebuie să fie mai mică de 0,0003 g).

Procentul de apă se calculează folosind formula:

unde: x – procentul de apă; c – porțiune cântărită de material vegetal înainte de uscare, g; c1 – porțiune cântărită de material vegetal după uscare.

Echipamente și ustensile:

1) termostat;

2) sticle de sticlă.

Formular de înregistrare a rezultatelor

DETERMINAREA CUSUIRII „CRUDE” PRIN METODĂ DE CENSUARE USCATĂ

Cenușa este reziduul obținut în urma arderii și calcinării substanțelor organice. Când este ars, carbonul, hidrogenul, azotul și parțial oxigenul se evaporă și rămân doar oxizi nevolatili.

Conținutul și compoziția elementelor de cenușă din plante depinde de specia, creșterea și dezvoltarea plantelor și mai ales de condițiile edo-climatice și agrotehnice ale cultivării acestora. Concentrația elementelor de cenușă diferă semnificativ în țesături diferiteși organele plantelor. Astfel, conținutul de cenușă din frunze și organe erbacee ale plantelor este mult mai mare decât în ​​semințe. Există mai multă cenușă în frunze decât în ​​tulpini,

Istoria studiului fiziologiei plantelor. Principalele ramuri ale fiziologiei plantelor

Fiziologia plantelor ca ramură a botanicii.

Tema lucrării trebuie convenită cu curatorul disciplinei opționale A.N. Luferov.

Caracteristicile structurii unei celule vegetale, compoziția chimică.

1. Istoria studiului fiziologiei plantelor. Principalele secțiuni și sarcini ale fiziologiei plantelor

2. Metode de bază pentru studiul fiziologiei plantelor

3. Structura unei celule vegetale

4. Compoziția chimică a unei celule vegetale

5. Membrane biologice

Fiziologia plantelor este o știință care studiază procesele de viață care au loc într-un organism vegetal.

Informații despre procesele care au loc într-o plantă vie acumulate pe măsură ce botanica s-a dezvoltat. Dezvoltarea fiziologiei plantelor ca știință a fost determinată de utilizarea unor metode noi și mai avansate de chimie, fizică și nevoile agriculturii.

Fiziologia plantelor a apărut în secolele XVII-XVIII. Începutul fiziologiei plantelor ca știință a fost stabilit de experimentele lui J.B. Van Helmont privind nutriția cu apă a plantelor (1634).

Rezultatele unui număr de experimente fiziologice care demonstrează existența curenților descendenți și ascendenți de apă și nutrienți, nutriția aeriană a plantelor sunt prezentate în lucrările clasice ale biologului și medicului italian M. Malpighi „Anatomia plantelor” (1675-1679) și botanistul și medicul englez S. Gales „Statics plants” (1727). În 1771, omul de știință englez D. Priestley a descoperit și descris procesul de fotosinteză - nutriția aeriană a plantelor. În anul 1800, J. Senebier publică în cinci volume tratatul „Physiologie vegetale” în care erau adunate, prelucrate și interpretate toate datele cunoscute la acea vreme, s-a propus termenul de „fiziologie a plantelor”, s-au definit sarcini, metode de studiere a plantelor. fiziologia s-a dovedit experimental că sursa de carbon în fotosinteză este dioxidul de carbon, au pus bazele fotocomiei.

În secolele XIX - XX, s-au făcut o serie de descoperiri în domeniul fiziologiei plantelor:

1806 - T.A. Knight a descris și studiat experimental fenomenul geotropismului;

1817 - P.J. Pelletier și J. Cavantou au izolat un pigment verde din frunze și l-au numit clorofilă;

1826 - G. Dutrochet a descoperit fenomenul osmozei;

1838-1839 – T. Schwann și M.Ya.Schleiden au fundamentat teoria celulară a structurii plantelor și animalelor;

1840 – J. Liebig a dezvoltat teoria nutriției minerale a plantelor;

1851 - V. Hoffmeister a descoperit alternanța generațiilor în plantele superioare;

1859 - Charles Darwin a pus bazele fiziologiei evolutive a plantelor, fiziologia florilor, nutriția heterotrofică, mișcarea și iritabilitatea plantelor;

1862 - Yu. Sachs a arătat că amidonul este un produs al fotosintezei;

1865 – 1875 – K.A. Timiryazev a studiat rolul luminii roșii în procesele de fotosinteză, a dezvoltat o idee despre rolul cosmic al plantelor verzi;

1877 - W. Pfeffer a descoperit legile osmozei;

1878-1880 – G. Gelriegel și J.B. Boussingault au demonstrat fixarea azotului atmosferic la leguminoase în simbioză cu bacteriile nodulare;

1897 M. Nentsky și L. Markhlevsky au descoperit structura clorofilei;

1903 - G. Klebs a dezvoltat doctrina influenței factorilor de mediu asupra creșterii și dezvoltării plantelor;

1912 - V.I. Palladin a prezentat ideea stadiilor anaerobe și aerobe ale respirației;

1920 - W.W. Garner și G.A. Allard au descoperit fenomenul fotoperiodismului;

1937 - G.A. Krebs a descris ciclul acidului citric;

1937 - M.Kh. Chailakhyan a prezentat teoria hormonală a dezvoltării plantelor;

1937 -1939 – G. Kalkar și V.A. Blitzer au descoperit fosforilarea oxidativă;

1946 – 1956 - M. Calvin și colegii de muncă au descifrat calea principală a carbonului în timpul fotosintezei;

1943-1957 – R. Emerson a demonstrat experimental existența a două fotosisteme;

1954 – D.I.Arnon și colab. a descoperit fotofosforilarea;

1961-1966 – P. Mitchell a dezvoltat o teorie chemiosmotică a cuplării oxidării și fosforilării.

La fel și alte descoperiri care au determinat dezvoltarea fiziologiei plantelor ca știință.

Principalele secțiuni ale fiziologiei plantelor diferențiate în secolul al XIX-lea - acestea sunt:

1. fiziologia fotosintezei

2. fiziologia regimului apei plantelor

3. fiziologia nutriţiei minerale

4. fiziologia creșterii și dezvoltării

5. fiziologia rezistenţei

6. fiziologia reproducerii

7. fiziologia respiraţiei.

Dar orice fenomen dintr-o plantă nu poate fi înțeles în cadrul unei singure secțiuni. Prin urmare, în a doua jumătate a secolului XX. În fiziologia plantelor, există tendința de a îmbina biochimia și biologia moleculară, biofizica și modelarea biologică, citologia, anatomia și genetica plantelor într-un singur întreg.

Fiziologia modernă a plantelor este o știință fundamentală, sarcina sa principală este de a studia tiparele vieții plantelor. Dar are o semnificație practică enormă, așa că a doua sa sarcină este de a dezvolta bazele teoretice pentru obținerea de recolte maxime de culturi agricole, industriale și medicinale. Fiziologia plantelor este știința viitorului; a treia sarcină, încă nerezolvată, este dezvoltarea de instalații pentru efectuarea proceselor de fotosinteză în condiții artificiale.

Fiziologia modernă a plantelor folosește întregul arsenal de metode științifice care există astăzi. Acestea sunt microscopice, biochimice, imunologice, cromatografice, radioizotopice etc.

Să luăm în considerare metodele instrumentale de cercetare care sunt utilizate pe scară largă în studiul proceselor fiziologice din plante. Metodele instrumentale de lucru cu obiecte biologice sunt împărțite în grupuri în funcție de orice criteriu:

1. În funcție de locul în care se află elementele sensibile ale dispozitivului (pe plantă sau nu): contact și la distanță;

2. După natura valorii rezultate: calitative, semicantitative și cantitative. Calitativ - cercetătorul primește informații doar despre prezența sau absența unei substanțe sau proces. Semicantitativ - cercetătorul poate compara capacitățile unui obiect cu altele în ceea ce privește intensitatea oricărui proces, în funcție de conținutul de substanțe (dacă acesta este exprimat nu în formă numerică, ci, de exemplu, sub forma unui scară). Cantitativ - cercetătorul obține indicatori numerici care caracterizează orice proces sau conținut de substanță.

3. Direct și indirect. La utilizarea metodelor directe, cercetătorul obține informații despre procesul studiat. Metodele indirecte se bazează pe măsurători ale oricăror cantități însoțitoare, într-un fel sau altul legate de cea studiată.

4. În funcție de condițiile experimentale, metodele se împart în laborator și teren.

Când se efectuează cercetări asupra obiectelor din plante, pot fi efectuate următoarele tipuri de măsurători:

1. Morfometrie (măsurarea diferiților indicatori morfologici și a dinamicii acestora (de exemplu, suprafața frunzei, raportul dintre suprafețele organelor supraterane și subterane etc.)

2. Masuratori de greutate. De exemplu, determinarea dinamicii zilnice a acumulării de masă vegetativă

3. Măsurarea concentrației soluției, compoziția chimică a probelor etc. folosind metode conductometrice, potențiometrice și alte metode.

4. Studiul schimbului de gaze (la studierea intensității fotosintezei și a schimbului de gaze)

Indicatorii morfometrici pot fi determinați folosind numărarea vizuală, măsurarea cu o riglă, hârtie milimetrică etc. Pentru a determina unii indicatori, de exemplu, volumul total al sistemului radicular, se folosesc instalații speciale - un vas cu un capilar gradat. Volumul sistemului radicular este determinat de volumul apei deplasate.

Când studiază orice proces pe care îl folosesc diverse metode. De exemplu, pentru a determina nivelul de transpirație, utilizați:

1. Metode de greutate (greutatea inițială a foii și greutatea acesteia după un timp);

2. Temperatura (folositi camere climatice speciale);

3. Cu ajutorul porometrelor se determină umiditatea camerei în care este amplasată planta studiată.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Introducere

1. Analiza solului

2. Analiza plantelor

3. Analiza îngrășămintelor

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Chimia agronomică este studiată de Ch. arr. probleme de azot și nutriție minerală în agricultură. plante pentru a crește randamentul și a îmbunătăți produsele. Astfel, a. X. explorează compoziția produselor agricole. plante, sol, îngrășăminte și procesele de influență reciprocă a acestora. De asemenea, studiază procesele de preparare a îngrășămintelor și substanțelor folosite pentru combaterea dăunătorilor și dezvoltă și metode chimice. analiza obiectelor agronomice: sol, plante și produse obținute din acestea etc. Procesele microbiologice ale solului sunt deosebit de semnificative. În această zonă a. X. intră în contact cu știința solului și agricultura generală. Pe de altă parte, a. X. se bazează pe fiziologia plantelor și este în contact cu aceasta, deoarece a. X. studiază procesele care au loc în timpul germinării, nutriției, coacerii semințelor etc. și utilizează metodele culturilor cu apă, nisip și sol. În cercetările lor, agronomii-chimiști, folosind Ch. arr. chimic. metode, dintre care În ultima vreme Metodele fizico-chimice sunt utilizate în special pe scară largă; în același timp, trebuie să stăpânească metodele culturilor artificiale și metodele de cercetare bacteriologică. Datorită complexității și varietății sarcinilor a. x., unele grupuri de întrebări care au fost incluse anterior în a. x., au devenit discipline independente.

Acest lucru se aplică chimiei, care studiază compoziția chimică a plantelor, în principal a plantelor agricole. și tehnică, precum și chimia biologică și fizica biologică, care studiază procesele unei celule vii.

1 . Analizăsoluri

Caracteristicile solului ca obiect cercetare chimicăşi indicatori ai stării chimice a solurilor

Solul este un obiect complex de studiu. Complexitatea studierii stării chimice a solurilor se datorează particularităților proprietăților lor chimice și este asociată cu necesitatea de a obține informații care să reflecte în mod adecvat proprietățile solurilor și să ofere cea mai rațională soluție atât la problemele teoretice ale științei solului, cât și la problemele legate de sol. utilizarea practică a solurilor. O gamă largă de indicatori sunt utilizați pentru a descrie cantitativ starea chimică a solurilor. Include indicatori determinați în timpul analizei aproape oricăror obiecte și dezvoltați special pentru cercetarea solului (aciditate metabolică și hidrolitică, indicatori ai compoziției grupului și fracționat al humusului, gradul de saturație a solului cu baze etc.)

Particularitățile solului ca sistem chimic sunt eterogenitatea, polichimia, dispersia, eterogenitatea, modificările și dinamica proprietăților, tamponarea, precum și necesitatea de a optimiza proprietățile solului.

Polichimia solului. În sol, același element chimic poate face parte din diverși compuși: săruri ușor solubile, aluminosilicați complecși, substanțe organominerale. Aceste componente au proprietăți diferite, de care depinde, în special, capacitatea unui element chimic de a trece din fazele solide ale solului în fazele lichide, de a migra în profilul solului și în peisaj, de a fi consumat de plante etc. Prin urmare, în analiza chimică a solurilor, nu se determină numai conținutul total elemente chimice, dar și indicatori care caracterizează compoziția și conținutul compușilor chimici individuali sau grupurilor de compuși cu proprietăți similare.

Eterogenitatea solului. Solul este format din faze solide, lichide și gazoase. La studierea stării chimice a solului și a componentelor sale individuale, se determină indicatori care caracterizează nu numai solul în ansamblu, ci și fazele sale individuale. Au fost dezvoltate modele matematice pentru a evalua relația dintre nivelurile de presiune parțială a dioxidului de carbon din aerul solului, pH-ul, alcalinitatea carbonatului și concentrația de calciu în soluția din sol.

Polidispersitatea solului. Solidele din sol sunt formate din particule marimi diferite de la granule de nisip la particule coloidale cu un diametru de câțiva micrometri. Nu sunt aceleași ca compoziție și au proprietăți diferite. În studiile speciale ale genezei solului, se determină compoziția chimică și alte proprietăți ale fracțiilor granulometrice individuale. Dispersia solurilor este asociată cu capacitatea lor de schimb ionic, care, la rândul său, este caracterizată printr-un set specific de indicatori - capacitatea de schimb de cationi și anioni, compoziția cationilor schimbabili etc. Multe proprietăți chimice și fizice ale solurilor depind de nivelurile acestor indicatori.

Proprietățile acido-bazice și redox ale solurilor. Compoziția solului include componente care prezintă proprietăți acizi și baze, agenți de oxidare și agenți reducători. La rezolvarea diverselor probleme teoretice și aplicative știința solului, agrochimia, reabilitarea terenurilor determină indicatorii caracterizarea acidității și alcalinității solurilor, starea lor redox.

Eterogenitatea, variabilitatea, dinamica, tamponarea proprietăților chimice ale solurilor. Proprietățile solului nu sunt aceleași nici măcar în interior acelaşi orizont genetic. La cercetare sunt evaluate procesele de formare a profilului solului Proprietăți chimice elemente individuale de organizare a solului mase. Proprietățile solului variază în spațiu, se schimbă timp şi în acelaşi timp solurile au capacitatea rezistă la modificări ale proprietăților lor, adică prezintă tamponare. Au fost dezvoltați indicatori și metode de caracterizare a variabilității, dinamica, proprietăţile tampon ale solurilor.

Modificări ale proprietăților solului.În sol au loc continuu diverse procese, care duc la modificări ale proprietăților chimice ale solurilor. Aplicația practică se găsește în indicatorii care caracterizează direcția, gradul de exprimare și viteza proceselor care au loc în sol; Se studiază dinamica modificărilor proprietăților solului și regimurile acestora. Variația compoziției solului. Tipuri diferiteși chiar tipurile și soiurile de sol pot avea proprietăți atât de diferite încât pentru caracterizarea lor chimică folosesc nu numai tehnici analitice diferite, ci și seturi diferite de indicatori. Astfel, în solurile podzolice, soddy-podzolice, cenușii de pădure se determină pH-ul suspensiilor apoase și sărate, aciditatea interschimbabilă și hidrolitică, bazele schimbătoare sunt deplasate din sol prin soluții apoase de săruri. La analiza solurilor saline, se determină pH-ul doar al suspensiilor de apă, iar în locul indicatorilor de aciditate se determină total, carbonat și alte tipuri de alcalinitate. Caracteristicile solului enumerate determină în mare măsură principiile fundamentale ale metodelor de studiere a stării chimice a solurilor, nomenclatura și clasificarea indicatorilor proprietăților chimice ale solurilor și procesele chimice ale solului.

Sistem de indicatori ai stării chimice a solurilor

Grupa 1. Indicatori ai proprietăților solului și ai componentelor solului

Subgrupuri:

1. Indicatori ai compoziției solului și componentelor solului;

2. Indicatori ai mobilității elementelor chimice în sol;

3. Indicatori ai proprietăților acido-bazice ale solurilor;

4. Indicatori de schimb ionic și proprietăți coloido-chimice ale solurilor;

5. Indicatori ai proprietăților redox ale solurilor;

6. Indicatori ai proprietăților catalitice ale solurilor;

Grupa 2. Indicatori ai proceselor chimice ale solului

Subgrupuri:

1. Indicatori ai direcției și gradului de manifestare a procesului;

2. Indicatori de viteza procesului.

Principii pentru determinarea și interpretarea nivelurilor indicatorilor

Rezultatele analizei solului conțin informații despre proprietățile solului și despre procesele solului și, pe această bază, permit cercetătorului să rezolve problema cu care se confruntă. Tehnicile de interpretare a nivelurilor de indicator depind de metodele de determinare a acestora. Aceste metode pot fi împărțite în două grupuri. Metodele primului grup fac posibilă evaluarea proprietăților sale fără a modifica starea chimică a solului. Al doilea grup este reprezentat de metodele bazate pe tratarea chimică a probei de sol analizate. Scopul acestui tratament este de a reproduce echilibrele chimice care apar în sol real sau de a perturba în mod deliberat relațiile care s-au dezvoltat în sol și de a extrage din sol o componentă a cărei cantitate permite evaluarea proprietăților chimice ale solului sau procesul care are loc în ea. Această etapă a procesului analitic - tratarea chimică a unei probe de sol - reflectă caracteristica principală metoda de cercetare și determină metode de interpretare a nivelurilor majorității indicatorilor în curs de determinare.

Pregătirea probelor de sol din zonele de studiu

Probele de sol trebuie prelevate folosind miezuri cu un diametru de aproximativ 10 mm până la o adâncime de 10-20 cm.Este mai bine să pre-sterilizezi miezurile în apă clocotită (100 0 C). Pentru a efectua o analiză a solului, se prelevează probe de sol mixte până la adâncimea stratului cultivat. De regulă, este suficient să compilați un eșantion mixt pentru o suprafață de până la 2 hectare. O probă mixtă este formată din 15-20 de probe individuale de sol prelevate uniform pe întreaga zonă a sitului. Probele pentru analiza solului nu se prelevează imediat după adăugarea mineralelor și îngrășăminte organice, lămâie verde. Fiecare probă amestecată cântărind 500 g este ambalată într-o cârpă sau punga de plasticși etichetă.

Pregătirea solului pentru analiza agrochimică

Pregătirea unei probe analitice este o operațiune responsabilă care asigură fiabilitatea rezultatelor obținute. Neatenția și erorile în pregătirea probelor și prelevarea unei probe medii nu sunt compensate de lucrările analitice ulterioare de înaltă calitate. Probele de sol prelevate în câmp sau în cultură sunt pre-uscate în aer la temperatura camerei. Depozitarea probelor brute duce la modificări semnificative ale proprietăților și compoziției acestora, în special ca urmare a proceselor enzimatice și microbiologice. Dimpotrivă, supraîncălzirea temperaturii este însoțită de o modificare a mobilității și solubilității multor compuși.

Dacă există o mulțime de mostre, atunci uscarea se efectuează în dulapuri cu ventilație forțată. Determinarea nitraților, nitriților, amoniului absorbit, formelor solubile în apă de potasiu, fosfor etc. efectuate în ziua prelevării probelor când sunt umiditatea naturală. Restul determinărilor se efectuează în probe uscate la aer. Probele uscate sunt măcinate într-o moară de sol sau măcinate într-un mortar de porțelan cu un vârf de cauciuc. Proba măcinată și uscată este trecută printr-o sită cu diametrul găurii de 2-3 mm. Se efectuează măcinarea și cernerea până când întreaga probă prelevată trece prin sită. Numai fragmentele de piatră, rădăcinile mari și incluziunile străine pot fi aruncate. Probele sunt depozitate în pungi închise, într-o cameră în care nu există reactivi chimici. Se prelevează un eșantion de sol pentru analiză folosind metoda „probă medie”. Pentru a face acest lucru, proba cernută este împrăștiată într-un strat subțire (aproximativ 0,5 cm) pe o foaie de hârtie sub formă de pătrat și împărțită cu o spatulă în pătrate mici cu o latură de 2-2,5 cm. se ia probă din fiecare pătrat cu o spatulă.

Principalii indicatori agrochimici ai analizei solului, fără de care nicio cultură nu este completă, sunt conținutul de humus, formele mobile de fosfor, azot și potasiu, aciditatea solului, conținutul de calciu, magneziu, precum și microelemente, inclusiv metale grele. Metodele moderne de analiză fac posibilă determinarea a 15-20 de elemente într-o probă. Fosforul este un macronutrient. În funcție de disponibilitatea fosfaților mobili, solurile se disting cu un conținut foarte scăzut - mai puțin de mg, scăzut - mai puțin de 8 mg, mediu - 8 - 15 mg. și mare - mai mult de 15 mg. fosfați la 100 g de sol. Potasiu. Pentru acest element au fost dezvoltate gradații în funcție de conținutul formelor mobile din sol: foarte scăzut - până la 4 mg, scăzut - 4-8 mg, mediu - 8-12 mg, ridicat - 12-17 mg, ridicat - mai mult de 17 mg. potasiu schimbabil la 100 g de sol. Aciditatea solului - caracterizează conținutul de protoni de hidrogen din sol. Acest indicator este exprimat prin valoarea pH-ului.

Aciditatea solului afectează plantele nu numai prin efectul direct al protonilor toxici de hidrogen și al ionilor de aluminiu asupra rădăcinilor plantelor, ci și prin natura furnizării de nutrienți. Cationii de aluminiu se pot lega de acidul fosforic, transformând fosforul într-o formă inaccesibilă plantelor.

Efectul negativ al acidității scăzute se reflectă în sol. Când protonii de hidrogen înlocuiesc cationii de calciu și magneziu din complexul de absorbție a solului (SAC), care stabilizează structura solului, granulele de sol sunt distruse și structura acestuia se pierde.

Se face o distincție între aciditatea reală și potențială a solului. Aciditatea reală a solului se datorează concentrației în exces de protoni de hidrogen față de ionii de hidroxil din soluția de sol. Aciditatea potențială a solului include protonii de hidrogen legați de PPC. Pentru a aprecia aciditatea potențială a solului, se determină pH-ul extractului de sare (pH KCl). În funcție de valoarea pH-ului KCl, se distinge aciditatea solului: până la 4 - foarte puternic acid, 4,1-4,5 - puternic acid, 4,6-5,0 - moderat acid, 5,1-5,5 - ușor acid, 5,6-6,0 - aproape de neutru și 6.0 - neutru.

Analiza solului pentru metale grele și analiza radiațiilor sunt clasificate ca analize rare.

Chitanță soluție de apă sol

Soluțiile de substanțe conținute în sol se obțin în multe moduri, care pot fi împărțite fundamental în două grupe: - obținerea unei soluții de sol; - obținerea unui extract apos din sol. În primul caz, se obține umiditatea solului nelegată sau slab legată - cea care este conținută între particulele de sol și în capilarele solului. Aceasta este o soluție ușor saturată, dar compoziția sa chimică este relevantă pentru plantă, deoarece această umiditate este cea care spală rădăcinile plantelor și în ea are loc schimbul de substanțe chimice. În al doilea caz, compușii chimici solubili asociați cu particulele sale sunt spălați din sol. Randamentul de sare în extractul apos depinde de raportul dintre sol și soluție și crește odată cu creșterea temperaturii soluției de extracție (până la anumite limite, deoarece o temperatură prea ridicată poate distruge orice substanță sau le poate transforma într-o stare diferită) și crește volumul soluției și gradul de măcinare a solului (până la anumite limite, deoarece particulele de praf prea mici pot face extragerea și filtrarea soluției dificile sau imposibile).

Soluția de sol se obține folosind o serie de instrumente: testare la presiune, centrifugare, deplasare cu o soluție lichidă nemiscibilă, metoda de filtrare în vid și metoda lizimetrică.

Testarea presiunii se efectuează cu o probă de sol prelevată din câmp până în condiții de laborator. Cu cât cantitatea de soluție necesară este mai mare, cu atât proba trebuie să fie mai mare sau presiunea aplicată este mai mare sau ambele.

Centrifugarea se efectuează la 60 rpm pentru o lungă perioadă de timp. Metoda este ineficientă și este potrivită pentru mostrele de sol cu ​​umiditate apropiată de conținutul total de umiditate posibil al solului. Această metodă nu este aplicabilă pentru solul uscat.

Înlocuirea umidității solului cu o substanță care nu se amestecă cu soluția de sol face posibilă obținerea practic a întregii umidități a solului, inclusiv umiditatea capilară, fără utilizarea unor echipamente complexe. Alcoolul sau glicerina sunt folosite ca fluid de deplasare. Dezavantajul este că aceste substanțe, pe lângă densitatea lor mare, au o bună capacitate de extracție față de unii compuși (de exemplu, alcoolul extrage cu ușurință materia organică din sol), astfel încât este posibil să se obțină valori umflate ale conținutului de un număr de substanţe în comparaţie cu conţinutul lor real în soluţia solului. Metoda nu este potrivită pentru toate tipurile de sol.

Cu metoda de filtrare în vid, se creează un vid peste eșantion folosind un vid care depășește nivelul tensiunii de umiditate a solului. În acest caz, umiditatea capilară nu este extrasă, deoarece forțele de tensiune din capilar sunt mai mari decât forțele de tensiune de pe suprafața lichidului liber.

Metoda lizimetrică este utilizată în condiţiile de teren. Metoda lizimetrică permite nu numai evaluarea umidității gravitaționale (adică umiditatea capabilă să se deplaseze prin straturile de sol datorită forței gravitaționale - cu excepția umidității capilare), ci și compararea conținutului și migrarea elementelor chimice ale soluției de sol. . Umiditatea liberă a solului este filtrată prin grosimea orizontului solului de către forțele gravitaționale către un prelevator situat pe suprafața solului.

Pentru a obține o imagine mai completă a compoziției chimice a solului, pregătiți un extract de sol. Pentru a o obține, o probă de sol este zdrobită, trecută printr-o sită cu celule cu diametrul de 1 mm, se adaugă apă într-un raport de masă de 1 parte sol la 5 părți apă bidistilată (purificată de orice impurități, degazată și deionizată), pH 6,6 - 6,8, temperatura 20 0 C. Degazarea se efectuează pentru a elibera apa de impuritățile de dioxid de carbon gazos dizolvat, care, în combinație cu anumite substanțe, dă un precipitat insolubil, reducând acuratețea experimentului. Impuritățile altor gaze pot avea, de asemenea, un impact negativ asupra rezultatelor experimentale.

Pentru o cântărire mai precisă a unei probe, ar trebui să se țină cont de umiditatea sa naturală, de câmp (pentru o probă proaspăt prelevată) sau higroscopică (pentru o probă uscată și depozitată). Determinat ca procent din masa probei, conținutul de umiditate al acesteia este convertit în masă și însumat cu masa necesară. Proba se pune într-un balon uscat cu un volum de 500-750 ml, se adaugă apă. Balonul cu proba de sol și apă este închis etanș și agitat timp de două până la trei minute. Apoi, soluția rezultată este filtrată printr-un filtru de hârtie pliat fără cenușă. Este important să nu existe vapori de acizi volatili în încăpere (este de preferat să se efectueze lucrări în aer liber, unde soluțiile acide nu sunt depozitate). Înainte de filtrare, soluția cu pământ este agitată bine, astfel încât particulele mici de sol să închidă porii cei mai mari ai filtrului și filtratul să fie mai transparent. Se aruncă aproximativ 10 ml din filtratul inițial deoarece conține impurități din filtru. Filtrarea părții rămase din filtratul primar se repetă de mai multe ori.Lucrările privind determinarea conținutului de substanțe chimice din extractul apos începe imediat după primirea acestuia, deoarece în timp au loc procese chimice care modifică alcalinitatea soluției, oxidabilitatea acesteia, etc. Deja rata de filtrare poate arăta conținutul total relativ de săruri din soluție. Dacă extractul apos este bogat în săruri, atunci filtrarea va avea loc rapid și soluția va fi transparentă, deoarece sărurile împiedică peptizarea coloizilor din sol. Dacă soluția este săracă în săruri, filtrarea va fi lentă și de nu foarte înaltă calitate. În acest caz, are sens să filtrezi soluția de mai multe ori, în ciuda vitezei reduse, deoarece cu filtrare suplimentară, calitatea extractului de apă crește datorită scăderii conținutului de particule de sol din acesta.

Metode de analiză cantitativă a extractelor sau a oricăror alte soluții obținute în timpul analizei solului.

În cele mai multe cazuri, interpretarea rezultatelor analizei solului nu depinde de metoda de măsurare. În analiza chimică a solurilor poate fi folosită aproape oricare dintre metodele disponibile analiştilor. În acest caz, fie se măsoară valoarea direct căutată a indicatorului, fie o valoare asociată funcțional acestuia. Secțiunile principale ale chimiei. analiza solului: analiză brută sau elementară - vă permite să aflați conținutul total de C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti și alte elemente din sol ; analiza extractului de apă (baza studiului solurilor saline) - oferă o idee despre conținutul de substanțe solubile în apă din sol (sulfați, cloruri și carbonați de calciu, magneziu, sodiu etc.); determinarea capacității de absorbție a solului; identificarea aportului de nutrienți ai solului - stabilirea cantității de compuși ușor solubili (mobili) ai azotului, fosforului, potasiului etc., asimilați de plante.Se acordă multă atenție studiului compoziției fracționate a materiei organice a solului, formele de compuși ai principalelor componente ale solului, inclusiv microelemente.

În practica de analiză a solului de laborator se folosesc metode clasice chimice și instrumentale. Folosind clasic metode chimice puteți obține cele mai precise rezultate. Eroarea relativă de determinare este de 0,1-0,2%. Eroarea majorității metodelor instrumentale este mult mai mare - 2-5%

Dintre metodele instrumentale în analiza solului, cele mai utilizate sunt metodele electrochimice și spectroscopice. Dintre metodele electrochimice se folosesc metode potențiometrice, conductometrice, coulometrice și voltametrice, inclusiv toate soiurile moderne polarografie.

Pentru evaluarea solului, rezultatele analizelor sunt comparate cu nivelurile optime de conținut de elemente, stabilite experimental pentru un anumit tip de sol și testate în condiții de producție, sau cu datele disponibile în literatura de specialitate privind asigurarea solurilor cu macro și microelemente, sau cu concentrațiile maxime admise ale elementelor studiate în sol. După aceasta, se face o concluzie despre starea solului, se dau recomandări pentru utilizarea acestuia și se calculează dozele de amelioratori, îngrășăminte minerale și organice pentru recolta planificată.

La alegerea unei metode de măsurare se iau în considerare caracteristicile proprietăților chimice ale solului analizat, natura indicatorului, acuratețea necesară în determinarea nivelului acestuia, capacitățile metodelor de măsurare și fezabilitatea măsurătorilor necesare în condiții experimentale. . La rândul său, acuratețea măsurătorilor este determinată de scopul studiului și de variabilitatea naturală a proprietății studiate. Acuratețea este o caracteristică colectivă a unei metode care evaluează acuratețea și reproductibilitatea rezultatelor analizei obținute.

Raportul dintre nivelurile anumitor elemente chimice din sol.

Niveluri diferite și proprietăți chimice diferite ale elementelor nu fac întotdeauna practică utilizarea aceleiași metode de măsurare pentru a cuantifica întregul set necesar de elemente.

În analiza elementară (brută) a solurilor se folosesc metode cu limite de detecție diferite. Pentru a determina elemente chimice al căror conținut depășește zecimi de procent, este posibil să se utilizeze metode clasice analiza chimica- gravimetrice si titrimetrice.

Diferitele proprietăți ale elementelor chimice, diferitele niveluri ale conținutului lor și necesitatea de a determina diferiți indicatori ai stării chimice a unui element din sol fac necesară utilizarea metodelor de măsurare cu limite de detecție diferite.

Aciditatea solului

Determinarea reacției solului este una dintre cele mai comune analize atât în ​​cercetarea teoretică, cât și în cea aplicată. Cea mai completă imagine a proprietăților acide și bazice ale solurilor se formează prin măsurarea simultană a mai multor indicatori, inclusiv aciditatea titrabilă sau alcalinitatea - factorul de capacitate și valoarea pH - factorul de intensitate. Factorul de capacitate caracterizează conținutul total de acizi sau baze din sol; de el depinde capacitatea de tamponare a solurilor și stabilitatea reacției în timp și în raport cu influențele externe. Factorul de intensitate caracterizează puterea acțiunii instantanee a acizilor sau bazelor asupra solului și a plantelor; de aceasta depinde furnizarea de minerale către plante într-o anumită perioadă de timp. Acest lucru ne permite să oferim o evaluare mai corectă a acidității solului, întrucât în ​​acest caz se ia în considerare cantitatea totală de ioni de hidrogen și aluminiu prezenți în sol în stare liberă și absorbită.Aciditatea reală (pH) se determină potențiometric. Aciditatea potențială este determinată prin transferul ionilor de hidrogen și aluminiu în soluție atunci când se tratează solul cu un exces de săruri neutre (KCl):

Aciditatea schimbabilă a solului este determinată de cantitatea de acid clorhidric liber format. Unii dintre ionii H + rămân în stare absorbită (HCl puternic format ca urmare a reacției se disociază complet și excesul de H + liber din soluție împiedică deplasarea lor completă din PPC). Partea mai puțin mobilă a ionilor de H + poate fi transferată în soluție numai cu tratarea ulterioară a solului cu soluții de săruri hidrolitic alcaline (CH 3 COONa).

Aciditatea hidrolitică a solului este determinată de cantitatea de acid acetic liber format. În acest caz, ionii de hidrogen trec cel mai complet în soluție (sunt deplasați din PPC), deoarece acidul acetic rezultat leagă puternic ionii de hidrogen și reacția se deplasează spre dreapta până când ionii de hidrogen sunt complet deplasați din PPC. Valoarea acidităţii hidrolitice este egală cu diferenţa dintre rezultatele obţinute la tratarea solului cu CH 3 COONa şi KCl. În practică, valoarea acidităţii hidrolitice este luată ca rezultat obţinut prin tratarea solului cu CH 3 COONa.

Aciditatea solului este determinată nu numai de ionii de hidrogen, ci și de aluminiu:

Hidroxidul de aluminiu precipită, iar sistemul nu este practic diferit de cel care conține doar ioni de hidrogen absorbiți. Dar chiar dacă AlCl% rămâne în soluție, atunci în timpul titrarii

AlCI3 + 3 NaOH = A(OH)3 + 3 NaCI

care este echivalent cu o reacție

3 HCl + 3 NaOH = 3 NaCl + 3 H 2 O. Ionii de aluminiu absorbiți sunt și ei deplasați la tratarea solului cu o soluție de CH 3 COONa. În acest caz, tot aluminiul deplasat precipită sub formă de hidroxid.

După gradul de aciditate, determinat într-un extract de sare de 0,1 N. KKCl potențiometric, solurile sunt împărțite în:

Determinarea pH-ului, aciditatea schimbabilă și mobilăaluminiu conform lui Sokolov

Determinarea acidității schimbătoare se bazează pe deplasarea ionilor de hidrogen și aluminiu de 1,0 N din PPC. Soluție KKCl:

Acidul rezultat este titrat cu alcali și se calculează valoarea acidității schimbătoare determinată de suma ionilor de hidrogen și aluminiu. Al se precipită cu soluţie de NaF 3,5%.

Titrarea repetată a soluției vă permite să determinați aciditatea datorată numai ionilor de hidrogen.

Pe baza diferenței dintre datele primei și celei de-a doua titrare, se calculează conținutul de aluminiu din sol.

Progresul analizei

1. La scară tehnică, se prelevează o probă de 40 g de sol uscat la aer folosind metoda probei medii.

2. Se transferă proba într-un balon conic cu o capacitate de 150-300 ml.

3. Se toarnă 100 ml de 1,0 N din biuretă. KCI (pH 5,6-6,0).

4. Agitați pe un rotator timp de 1 oră sau agitați timp de 15 minute. și pleacă peste noapte.

5. Se filtrează printr-o pâlnie cu un filtru de hârtie pliat uscat, aruncând prima porțiune de filtrat.

6. Determinați potențiometric valoarea pH-ului filtratului.

7. Pentru a determina aciditatea schimbabilă, se pipetează 25 ml de filtrat într-un balon Erlenmeyer de 100 ml.

8. Fierbeți filtratul pe un arzător sau aragaz electric timp de 5 minute. pe o clepsidră pentru a elimina dioxidul de carbon.

9. Se adaugă 2 picături de fenolftaleină la filtrat și se titrează soluția fierbinte cu 0,01 sau 0,02 N. soluție alcalină (KOH sau NaOH) până la o culoare roz stabilă - prima titrare.

10. Se pipetează 25 ml de filtrat într-un alt balon Erlenmeyer, se fierb timp de 5 minute, se răcește într-o baie de apă la temperatura camerei.

11. Se pipetează 1,5 ml de soluție de fluorură de sodiu 3,5% în filtratul răcit și se amestecă.

12. Se adaugă 2 picături de fenolftaleină și se titrează la 0,01 sau 0,02 N. soluție alcalină până la culoare ușor roz - a 2-a titrare.

Calcul

1. Aciditate schimbabilă cauzată de ionii de hidrogen și aluminiu (pe baza rezultatelor primei titrari) în mEq la 100 g de sol uscat:

unde: P - dilutie 100/25=4; H - greutatea solului în grame; K - coeficientul de umiditate a solului; ml KOH - cantitatea de alcali folosită pentru titrare; n. KOH - normalitatea alcaline.

2 Calculul acidității datorate ionilor de hidrogen este același, dar pe baza rezultatelor celei de-a doua titrari, după precipitarea aluminiului.

* La determinarea acestor indicatori în sol umed, se determină simultan procentul de umiditate.

Reactivi

1. Soluția 1 N. KCl, 74,6 g grad chimic. Se dizolvă KCl în 400-500 ml apă distilată, se transferă într-un balon cotat de 1 litru și se aduce la semn. pH-ul reactivului ar trebui să fie 5,6-6,0 (verificați înainte de a începe analiza - dacă este necesar, setați valoarea pH-ului dorit prin adăugarea unei soluții de KOH 10%)

2. 0,01 sau 0,02 n. se prepară o soluție de KOH sau NaOH dintr-o porțiune cântărită a reactivului sau a fixatorului.

3. Soluție de fluorură de sodiu 3,5% preparată în apă distilată fără CO 2 (fierbe apă distilată, evaporându-se la 1/3 din volumul inițial).

Metode de determinare a poluanților prioritari din sol

Separat, având în vedere relevanța și importanța sarcinii, trebuie menționată necesitatea analizei metalelor grele din sol. Detectarea contaminării solului cu metale grele se realizează prin metode directe de prelevare a probelor de sol în zonele de studiu și analiza chimică a acestora. De asemenea, sunt utilizate o serie de metode indirecte: evaluarea vizuală a stării fitogenezei, analiza distribuției și comportamentului speciilor indicator între plante, nevertebrate și microorganisme. Se recomandă prelevarea de mostre de sol și vegetație pe o rază de la sursa de poluare, ținând cont de vânturile dominante pe un traseu de 25-30 km. Distanța de la sursa de poluare pentru a detecta un halou de poluare poate varia de la sute de metri la zeci de kilometri. Determinarea nivelului de toxicitate al metalelor grele nu este ușoară. Pentru solurile cu diferite compoziții mecanice și conținut de materie organică, acest nivel va fi diferit. S-au propus MPC pentru mercur - 25 mg/kg, arsenic - 12-15, cadmiu - 20 mg/kg. Au fost stabilite unele concentrații nocive ale unui număr de metale grele în plante (g/milion): plumb - 10, mercur - 0,04, crom - 2, cadmiu - 3, zinc și mangan - 300, cupru - 150, cobalt - 5, molibden și nichel - 3, vanadiu - 2. Cadmiu. În soluțiile de sol acide este prezent sub forme de Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, în soluri alcaline - Cd 2+, CdCl +, CdSO 4, CdHCO 3. Ionii de cadmiu (Cd 2+) constituie 80-90% din cantitatea totală în soluție, cu excepția acelor soluri care sunt contaminate cu cloruri și sulfați. În acest caz, 50% din cantitatea totală de cadmiu este CdCl + și CdSO4. Cadmiul este predispus la bioconcentrare activă, ceea ce duce în scurt timp la excesul său în concentrații biodisponibile. Astfel, cadmiul, în comparație cu alte metale grele, este cel mai puternic toxic pentru sol. Cadmiul nu își formează propriile minerale, ci este prezent sub formă de impurități; cea mai mare parte a acestuia în sol este reprezentată de forme interschimbabile (56-84%). Cadmiul practic nu se leagă de substanțele humice. Conduce. Solurile se caracterizează prin forme mai puțin solubile și mai puțin mobile de plumb în comparație cu cadmiul. Conținutul acestui element în formă solubilă în apă este de 1,4%, în formă schimbabilă - 10% din total; mai mult de 8% din plumb este asociat cu materia organică, cea mai mare parte din această cantitate fiind fulvat. 79% din plumb este asociat cu componenta minerală a solului. Concentrațiile de plumb în solurile din zonele de fond ale lumii sunt de 1-80 mg/kg. Rezultatele multor ani de cercetare mondială au arătat un conținut mediu de plumb în sol de 16 mg/kg. Mercur. Mercurul este cel mai toxic element din ecosistemele naturale. Ionul Hg 2+ poate fi prezent sub formă de compuși organomercur individuali (metil-, fenil-, etilmercur etc.). Ionii Hg 2+ și Hg + pot fi asociați cu minerale ca parte a rețelei lor cristaline. La valori scăzute ale pH-ului suspensiei de sol, cea mai mare parte a mercurului este absorbită de materia organică, iar pe măsură ce pH-ul crește, cantitatea de mercur legată de mineralele din sol crește.

Plumb și cadmiu

Pentru a determina conținutul de plumb și cadmiu din obiectele din mediu la niveluri de fundal, metoda spectrofotometriei de absorbție atomică (AAS) este cea mai utilizată. Metoda AAS se bazează pe atomizarea elementului analitic transferat în soluție într-o celulă de grafit într-o atmosferă de gaz inert și absorbția liniei de rezonanță a spectrului de emisie a unei lămpi cu catod gol a metalului corespunzător. Absorbția plumbului este măsurată la o lungime de undă de 283,3 nm, cadmiul la o lungime de undă de 228,8 nm. Soluția analizată trece prin etapele de uscare, incinsare și atomizare într-o cuvă de grafit folosind încălzire la temperatură înaltă prin curent electric într-un flux de gaz inert. Absorbția liniei de rezonanță a spectrului de emisie al unei lămpi cu catod gol al elementului corespunzător este proporțională cu conținutul acestui element din probă. Cu atomizarea electrotermală într-o celulă de grafit, limita de detecție pentru plumb este de 0,25 ng/ml, cadmiul este de 0,02 ng/ml.

Probele de sol solide sunt transferate în soluție după cum urmează: 5 g de pământ uscat cu aer se pun într-o cană de cuarț, se toarnă 50 ml de acid azotic concentrat, se evaporă cu grijă până la un volum de aproximativ 10 ml, se adaugă 2 ml de 1 N. soluție de acid azotic. Proba este răcită și filtrată. Filtratul se diluează la 50 ml cu apă dublu distilată într-un balon cotat. O alicotă de 20 μl din probă este introdusă într-o cuvă de grafit cu ajutorul unei micropipete și se măsoară concentrația elementului.

Mercur

Cea mai selectivă și foarte sensibilă metodă de determinare a conținutului de mercur în diferite obiecte naturale este metoda de absorbție atomică a vaporilor reci. Probele de sol sunt mineralizate și dizolvate cu un amestec de acizi sulfuric și acizi azotic. Soluțiile rezultate sunt analizate prin metoda de absorbție atomică. Mercurul din soluție este redus la mercur metalic și, folosind un aerator, vaporii de mercur sunt alimentați direct în cuva unui spectrofotometru de absorbție atomică. Limita de detecție este de 4 µg/kg.

Măsurătorile se efectuează după cum urmează: echipamentul este pus în modul de funcționare, microprocesorul este pornit, o probă dizolvată de 100 ml este turnată în probă, apoi se adaugă 5 ml dintr-o soluție de clorură de staniu 10% și un aerator cu un opritorul se introduce imediat în articulație. Se înregistrează citirea maximă a spectrofotometrului, din care se calculează concentrația.

2. Analiza plantelor

Analiza plantelor vă permite să rezolvați următoarele probleme.

1. Investigați transformarea macro și microelementelor din sistem sol-plantă- îngrășăminte pentru diferite moduri de creștere a plantelor.

2. Determinați conținutul principalelor biocomponente din obiectele și furajele vegetale: proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine, alcaloizi și conformitatea conținutului acestora cu normele și standardele acceptate.

3. Evaluați măsura adecvării plantelor pentru consumator (nitrați, metale grele, alcaloizi, substanțe toxice).

Prelevarea de probe de plante

Prelevarea unui eșantion de plantă este o etapă critică a muncii și necesită anumite abilități și experiență. Erorile în colectarea probelor și pregătirea pentru analiză nu sunt compensate de procesarea analitică de înaltă calitate a materialului colectat. Baza eșantionării plantelor în agro și biocenoze este metoda eșantionării medii. Pentru ca eșantionul mediu să reflecte starea întregului set de plante, se iau în considerare macro- și microrelieful, condițiile hidrotermale, uniformitatea și densitatea stării plantelor și caracteristicile biologice ale acestora.

Se prelevează probe de plante pe vreme uscată, dimineața, după ce roua s-a uscat. Când se studiază dinamica proceselor metabolice la plante, aceste ceasuri sunt observate pe tot parcursul sezonului de vegetație.

Există culturi de semănat continuu: grâu, ovăz, orz, culturi de cereale, ierburi etc. și culturi pe rând: cartofi, porumb, sfeclă etc.

Pentru culturile de semănat continuu, 5-6 parcele cu dimensiunea de 0,25-1,00 m 2 sunt alocate uniform pe parcela experimentală, plantele din parcelă sunt cosite la o înălțime de 3-5 cm.Volumul total de material luat este de un eșantion combinat. După o medie atentă a acestei probe, este selectată o probă medie cu o greutate de 1 kg. Se cântărește proba medie, iar apoi se analizează în funcție de compoziția sa botanică, se iau în considerare buruienile și plantele bolnave, care sunt excluse din eșantion.

Plantele sunt împărțite în organe, ținând cont de greutatea frunzelor, tulpinilor, spicelor, florilor și spicelor din probă. Plantele tinere nu se diferențiază pe organe și sunt fixate în întregime. Pentru culturile pe rând, în special cele înalte, precum porumb, floarea soarelui etc. proba combinată este alcătuită din 10-20 de plante de mărime medie, prelevate în diagonală pe parcelă sau alternativ în rânduri neadiacente.

La selectarea culturilor de rădăcină, se scot 10-20 de plante de mărime medie, se curăță de sol, se usucă, se cântăresc, se separă organele supraterane și se cântăresc rădăcinile.

Eșantionul mediu se face ținând cont de mărimea tuberculilor, știuleților, coșurilor etc. Pentru a face acest lucru, materialul este sortat vizual în mari, medii, mici și, în consecință, participarea la capitaluri proprii fracțiile constituie eșantionul mediu. La culturile înalte, proba poate fi mediată datorită disecției longitudinale a întregii plante de la vârf la bază.

Criteriul de evaluare a selecției corecte a probei este convergența rezultatelor analizei chimice în timpul determinărilor paralele. Rata reacțiilor chimice în probele de plante prelevate în timpul sezonului de creștere activă este mult mai mare decât în ​​multe obiecte analizate. Datorită muncii enzimelor, procesele biochimice continuă, având ca rezultat descompunerea unor substanțe precum amidonul, proteinele, acizii organici și în special vitaminele. Sarcinile cercetătorului sunt de a reduce la minimum perioada de la prelevarea unei probe până la analizarea sau fixarea materialului vegetal. Reducerea vitezei de reacție se poate realiza prin lucrul cu plante proaspete la rece într-o cameră climatică (+4°C), precum și prin depozitare scurtă în frigider de uz casnic. În materialul vegetal proaspăt la umiditate naturală se determină formele solubile în apă ale proteinelor, carbohidraților, enzimelor, potasiului, fosforului și se determină conținutul de nitrați și nitriți. Cu o mică eroare, aceste determinări pot fi făcute în probe de plante după liofilizare.

Toate macroelementele sunt determinate în probe fixe uscate la aer, adică. compoziție de cenușă plante, conținut total de proteine, carbohidrați, grăsimi, fibre, substanțe pectinice. Uscarea probelor de plante la o greutate absolut uscată pentru analiză este inacceptabilă, deoarece solubilitatea și proprietățile fizico-chimice ale multor compuși organici sunt afectate și are loc denaturarea ireversibilă a proteinelor. La analiza proprietăților tehnologice ale oricăror obiecte, uscarea este permisă la o temperatură de cel mult 30°C. Temperaturile ridicate modifică proprietățile complexelor proteine-carbohidrați din plante și distorsionează rezultatele determinării.

Fixarea materialului vegetal

Conservarea substanţelor organice şi cenuşii în probele de plante în cantităţi apropiate de starea lor naturală se realizează prin fixare. Se utilizează fixarea temperaturii și uscare prin congelare. În primul caz, stabilizarea compoziției plantei se realizează datorită inactivării enzimelor, în al doilea - datorită sublimării, în timp ce enzimele vegetale rămân active și proteinele nu se denaturează. Fixarea la temperatură a materialului vegetal se realizează într-un dulap de uscare. Materialul vegetal este plasat în pungi din hârtie kraft groasă și încărcat într-un dulap de uscare, preîncălzit la 105-110°C. Dupa incarcare se mentine o temperatura de 90-95°C timp de 10-20 minute, in functie de proprietatile materialului vegetal. Cu acest tratament la temperatură, enzimele vegetale sunt inactivate din cauza vaporilor de apă. La sfârșitul fixării, materialul vegetal trebuie să fie umed și moale, în timp ce ar trebui să-și păstreze culoarea. Uscarea ulterioară a probei se realizează cu acces de aer la pachete deschise la o temperatura de 50-60°C timp de 3-4 ore.Nu trebuie depasite temperatura si intervalele de timp specificate. Încălzire prelungită la temperatura ridicata duce la descompunerea termică a multor substanțe care conțin azot și la caramelizarea carbohidraților din masa vegetală. Probe de plante cu conținut ridicat de apă - rădăcinoase, fructe, fructe de pădure etc. împărțit în segmente astfel încât părțile periferice și centrale ale fătului să fie incluse în analiză. Setul de segmente pentru proba este alcatuit din segmente de fructe sau tuberculi mari, mijlocii si mici in proportie corespunzatoare a acestora in recolta. Segmente ale probei medii sunt zdrobite și fixate în cuve de smalț. Dacă probele sunt voluminoase, atunci partea de deasupra solului a plantelor este zdrobită imediat înainte de fixare și închisă rapid în pungi. Dacă probele sunt destinate să determine doar un set de elemente chimice, acestea nu pot fi fixate, ci uscate la temperatura camerei. Este mai bine să uscați materialul vegetal într-un termostat la o temperatură de 40-60 0 C, deoarece la temperatura camerei masa poate putrezi și poate fi poluată de particulele de praf din atmosferă. Probele de cereale și semințe nu sunt supuse fixării temperaturii, ci sunt uscate la o temperatură care nu depășește 30°C. Liofilizarea materialului vegetal (uscare prin sublimare) se bazează pe evaporarea gheții ocolind faza lichidă. Uscarea materialului în timpul liofilizării se efectuează după cum urmează: materialul vegetal selectat este congelat la stare solidă, umplând proba cu azot lichid. Proba este apoi plasată într-un liofilizator, unde este uscată la temperatură scăzută și în condiții de vid. În acest caz, umiditatea este absorbită de un desicant (reactiv) special care utilizează silicagel, clorură de calciu etc. Liofilizarea suprimă procesele enzimatice, dar enzimele în sine sunt conservate.

Măcinarea probelor de plante și depozitarea acestora.

Măcinarea plantelor se efectuează în stare uscată la aer. Viteza de măcinare crește dacă probele sunt pre-uscate într-un termostat. Absența umidității higroscopice în ele este determinată vizual: tulpinile fragile, ușor de spart și frunzele din mâini sunt cel mai potrivit material pentru măcinare.

Pentru măcinarea probelor în vrac care cântăresc mai mult de 30 g, se folosesc mori de laborator; pentru măcinarea probelor mici se folosesc râșnițe de cafea de uz casnic. Pentru cantități foarte mici, mostrele de plante sunt zdrobite într-un mortar de porțelan și apoi trecute printr-o sită. Materialul zdrobit se cerne printr-o sită. Diametrul orificiilor depinde de specificul analizei: de la 1 mm la 0,25 mm. Partea de material care nu trece prin sită este măcinată din nou într-o moară sau mortar. „Aruncarea” materialului vegetal nu este permisă, deoarece aceasta modifică compoziția probei medii. Cu un volum mare de probe măcinate, puteți reduce volumul trecând de la o probă medie de laborator la o probă medie analitică, greutatea acesteia din urmă este de 10-50 g, iar pentru cereale de cel puțin 100 g. Selecția se realizează de către metoda sfertării. Proba de laborator este distribuită uniform pe hârtie sau sticlă sub formă de cerc sau pătrat. Folosind o spatulă, împărțiți-o în pătrate mici (1-3 cm) sau segmente. Materialul din pătrate neadiacente este selectat pentru o probă analitică.

Determinarea diferitelor substanțe din materialul vegetal

Determinarea formelor hidrosolubile ale carbohidraților

Conținutul de carbohidrați și diversitatea acestora sunt determinate de tipul plantei, faza de dezvoltare și factorii de mediu abiotici și variază foarte mult. Există metode cantitative de determinare a monozaharidelor: chimice, polarimetrice. Determinarea polizaharidelor în plante se realizează folosind aceleași metode, dar mai întâi legătura de oxigen (-O-) a acestor compuși este distrusă în procesul de hidroliză acide. Una dintre principalele metode de determinare, metoda Bertrand, se bazează pe extracția carbohidraților solubili din material vegetal cu apă distilată fierbinte. Într-o parte a filtratului se determină monozaharide, în cealaltă - după hidroliză cu acid clorhidric - di- și trizaharide, care se descompun în glucoză.

Determinarea potasiului, fosforului, azotului este bazat pe reacții de hidroliză și oxidare a substanțelor organice vegetale cu agenți oxidanți puternici (amestec de acid sulfuric și clor). Agentul oxidant principal este acidul percloric (HClO4). Fara azot materie organică se oxidează în apă și dioxid de carbon, eliberând elemente de cenușă sub formă de oxizi. Compușii organici care conțin azot sunt hidrolizați și oxidați în apă și dioxid de carbon, eliberând azot sub formă de amoniac, care este legat imediat de acidul sulfuric. Astfel, soluția conține elemente de cenușă sub formă de oxizi și azot sub formă de sulfat de amoniu și sare de amoniu a acidului percloric. Metoda elimină pierderea de azot, fosfor și potasiu sub formă de oxizi ai acestora, deoarece materia vegetală este expusă la o temperatură de 332°C. Acesta este punctul de fierbere al acidului sulfuric; acidul percloric are un punct de fierbere mult mai scăzut - 121°C.

Definițieconținut de nitrați și nitriți. Plantele acumulează nitrați și nitriți în cantitati mari. Acești compuși sunt toxici pentru oameni și animale; nitriții sunt deosebit de periculoși, a căror toxicitate este de 10 ori mai mare decât nitrații. Nitriții din corpul uman și animal transformă fierul divalent din hemoglobină în fier trivalent. Metahemoglobina rezultată nu este capabilă să transporte oxigen. Este necesar un control strict asupra conținutului de nitrați și nitriți din produsele vegetale. Au fost dezvoltate o serie de metode pentru a determina conținutul de nitrați în plante. Cea mai răspândită este metoda expresă ionometrică. Nitrații sunt extrași cu o soluție de alaun de potasiu, urmată de măsurarea concentrației de nitrați din soluție cu ajutorul unui electrod ion-selectiv. Sensibilitatea metodei este de 6 mg/dm3. Limita de determinare a nitraților într-o probă uscată este de 300 ml-1, într-o probă umedă - 24-30 ml-1. Să ne oprim mai în detaliu asupra analizei azotului total din plante.

Determinarea azotului total prin Kbeldahl

Mai mult continut ridicat azotul se observă în organele generatoare, în special la cereale, iar concentrația lui este mai mică în frunze, tulpini, rădăcini, rădăcinoase și foarte puțin în paie. Azotul total dintr-o plantă este reprezentat sub două forme: azot proteic și azot neproteic. Acesta din urmă include azotul, care face parte din amide, aminoacizi liberi, nitrați și amoniac.

Conținutul de proteine ​​din plante este determinat de cantitatea de azot proteic.Conținutul de azot proteic (în procente) se înmulțește cu un factor de 6,25 la analiza organelor vegetative și a rădăcinilor și cu 5,7 la analiza cerealelor. Ponderea formelor neproteice de azot în organele vegetative reprezintă 10-30% din azotul total, iar în cereale nu mai mult de 10%. Conținutul de azot neproteic scade spre sfârșitul sezonului de vegetație, astfel încât ponderea acestuia este neglijată în condiții de producție. În acest caz, se determină azotul total (în procente) și conținutul său este convertit în proteine. Acest indicator se numește „proteină brută” sau proteină. Principiul metodei. O probă de material vegetal este cenuşată într-un balon Kjeldahl cu acid sulfuric concentrat în prezenţa unuia dintre catalizatori (seleniu metalic, peroxid de hidrogen, acid percloric etc.) Temperatura de incinerare este de 332°C. În timpul procesului de hidroliză și oxidare a materiei organice, azotul din balon este reținut în soluție sub formă de sulfat de amoniu.

Amoniacul este distilat într-un aparat Kjeldahl prin încălzirea și fierberea soluției.

Într-un mediu acid nu există disociere hidrolitică a sulfatului de amoniu, presiunea parțială a amoniacului este zero. Într-un mediu alcalin, echilibrul se schimbă, iar în soluție se formează amoniac, care se evaporă ușor atunci când este încălzit.

2NH4OH = 2NH3*2H20.

Amoniacul nu se pierde, ci trece prin frigider mai întâi sub formă de gaz, apoi, condensându-se, picătură într-un recipient cu acid sulfuric titrat și se leagă cu acesta, formând din nou sulfat de amoniu:

2NH3 + H2S04 = (NH4)2SO4.

Excesul de acid care nu este asociat cu amoniacul este titrat cu un alcali cu o normalitate stabilită cu precizie folosind un indicator combinat sau metilrot.

Progresul analizei

1. Pe o balanță analitică, se ia o probă de material vegetal? 0,3-0,5 ± 0 0001 g folosind o eprubetă (pe baza diferenței dintre greutatea eprubetei cu proba și greutatea eprubetei cu resturile a materialului) și punând un tub de cauciuc lung de 12 la capătul eprubetei de 15 cm, coborâți cu grijă proba pe fundul balonului Kjeldahl. Se toarnă 10-12 ml de acid sulfuric concentrat (d=1,84) în balonul cu un cilindru mic. Incusarea uniformă a materialului vegetal începe deja la temperatura camerei, deci este mai bine să lăsați probele pline cu acid peste noapte.

2. Așezați baloanele pe o sobă electrică și efectuați arderea treptată, mai întâi la foc mic (se pune în azbest), apoi la foc mare, agitând ușor din când în când. Când soluția devine omogenă, adăugați un catalizator (câteva cristale de seleniu sau câteva picături de peroxid de hidrogen) și continuați să ardeți până când soluția se decolorează complet.

Catalizatori. Utilizarea catalizatorilor contribuie la creșterea punctului de fierbere al acidului sulfuric și la accelerarea cenușii. În diferite modificări ale metodei Kjeldahl, sunt utilizate metalele mercur și seleniu, sulfat de potasiu, sulfat de cupru și peroxid de hidrogen. Nu se recomandă utilizarea acidului percloric singur sau în amestec cu acid sulfuric ca catalizator de ardere. Viteza de oxidare a materialului este asigurată în acest caz nu datorită creșterii temperaturii, ci datorită eliberării rapide de oxigen, care este însoțită de pierderi de azot în timpul incinsării.

3. Distilarea amoniacului. După terminarea arderii, balonul Kjeldahl este răcit și apă distilată este turnată cu grijă în el de-a lungul pereților, conținutul este amestecat și gâtul balonului este clătit. Prima porție de apă se toarnă la gât și se transferă cantitativ într-un balon cu fund rotund de 1 litru. Balonul Kjeldahl se spală încă de 5-6 ori cu porții mici de apă distilată fierbinte, turnând de fiecare dată apa de spălare în balonul de distilare. Umpleți balonul de distilare cu apă de spălare până la 2/3 din volum și adăugați 2-3 picături de fenolftaleină. O cantitate mică de apă împiedică formarea aburului în timpul distilării, iar o cantitate mare poate face ca apa clocotită să fie transferată la frigider.

4. Se toarnă 25-30 ml de 0,1 N dintr-o biuretă într-un balon sau pahar conic cu o capacitate de 300-400 ml (receptor). H 2 SO 4 (cu un titru precis stabilit), se adaugă 2-3 picături de indicator metilroth sau reactiv Groak (culoare violet). Vârful tubului frigiderului este scufundat în acid. Balonul de distilare se pune pe încălzitor și se conectează la frigider, verificându-se etanșeitatea conexiunii. Pentru a distruge sulfatul de amoniu și a distila amoniacul, utilizați o soluție alcalină de 40%, luată într-un volum care este de patru ori volumul de acid sulfuric concentrat luat în timpul arderii probei.

Documente similare

Esența chimiei agronomice. Caracteristicile solului, sistemul de indicatori ai compoziției chimice, principiile de determinare și interpretare. Metode de identificare a poluanților prioritari. Analiza plantelor. Determinarea tipurilor și formelor de îngrășăminte minerale.

lucrare de curs, adăugată 25.03.2009


Metode de clasificare a îngrășămintelor. Caracteristici de depozitare și manipulare a îngrășămintelor minerale, cerințe pentru calitatea acestora. Etichetarea obligatorie a îngrășămintelor minerale. Calculul dozelor de îngrășăminte minerale pe baza substanței active. Tehnica de aplicare a îngrășămintelor.

tutorial, adăugat 15.06.2010


Monitorizare, clasificare a solului. Metodologie de determinare a umidității higroscopice a solului și a acidității schimbătoare. Determinarea alcalinității totale și a alcalinității datorate ionilor de carbonat. Determinarea complexometrică a conținutului brut de fier din sol.

sarcină, adăugată la 11.09.2010


Metode de determinare a fierului în sol: absorbție atomică și complexometrică. Raportul grupelor de compuși ai fierului în diverse soluri. Metode pentru determinarea formelor mobile de fier folosind tiocianat de amoniu. Soluții standard pentru analiză.

test, adaugat 12.08.2010


Substanțe, în principal săruri, care conțin substanțe nutritive necesare plantelor. Îngrășăminte cu azot, fosfor și potasiu. Importanța și utilizarea tuturor factorilor care determină efectul ridicat al îngrășămintelor, ținând cont de condițiile agrometeorologice.

rezumat, adăugat 24.12.2013


Compoziția și proprietățile îngrășămintelor bazice cu azot. Îngrășămintele cu potasiu, caracteristicile lor. Highland, lowland și turbă de tranziție. Importanța producției de îngrășăminte minerale în economia țării. Proces tehnologic producție. Protectia mediului.

lucrare curs, adaugat 16.12.2015


Revizuirea dezvoltării metodelor de determinare a azotului în oțel. Caracteristicile sistemului nitris multi-laborator pentru analizor de azot în metal lichid. Caracteristicile vârfului sondei Nitris scufundat în oțel lichid. Analiza etapelor ciclului de măsurare a conținutului de azot.

test, adaugat 05.03.2015


rezumat, adăugat 23.01.2010


caracteristici generaleîngrășăminte minerale. Sistem tehnologic producția de azotat de amoniu la JSC Acron. Pregatirea materialului si echilibru termic. Determinarea temperaturii procesului, a concentrației finale de nitrat; proprietățile produsului.

raport de practică, adăugat la 30.08.2015


Caracteristici de măsurare a compoziției substanțelor și materialelor. O descriere detaliată a metodelor de determinare a concentrațiilor necunoscute în metodele instrumentale de analiză. Interpretarea generalizată a analizei fizice și chimice ca disciplină științifică independentă.

Vă îndoiți de autenticitatea medicamentului achiziționat? Medicamentele tale obișnuite încetează brusc să ajute și își pierd eficacitatea? Aceasta înseamnă că merită să efectuați o analiză completă a acestora - o examinare farmaceutică. Va ajuta la stabilirea adevărului și la identificarea falsului în cel mai scurt timp posibil.

Dar de unde să comanzi un studiu atât de important? În laboratoarele guvernamentale, o gamă completă de analize poate dura săptămâni sau chiar luni și nu se grăbesc să colecteze materialele sursă. Ce ar trebuii să fac? Merită să contactați ANO „Centrul de expertiză chimică”. Aceasta este o organizație care reunește profesioniști care își pot confirma calificările deținând o licență.

Ce este examinarea farmaceutică

Cercetarea farmacologică este un set de analize menite să stabilească compoziția, compatibilitatea ingredientelor, tipul, eficacitatea și direcția de acțiune a medicamentului. Toate acestea sunt necesare la înregistrarea medicamentelor noi și la reînregistrarea celor vechi.

De obicei, studiul constă în mai multe etape:

• Studiul materiilor prime în producție și analiză chimică plante medicinale.
• Metoda de microsublimare sau izolare și analiză ingrediente active din materiale vegetale.
• Analiza si compararea calitatii cu standardele actuale stabilite de Ministerul Sanatatii.

Cercetarea medicamentelor este un proces complex și minuțios, care este supus sutelor de cerințe și standarde obligatorii. Nu orice organizație are dreptul să o conducă.

Specialiștii autorizați care se pot lăuda cu toate drepturile de admitere pot fi găsiți în ANO „Centrul de Expertiză Chimică”. În plus, parteneriatul non-profit este un centru de expertiză medicamente– este renumit pentru laboratorul său inovator, în care echipamentele moderne funcționează corect. Acest lucru vă permite să efectuați cele mai complexe analize în cel mai scurt timp posibil și cu o acuratețe fenomenală.

Specialiștii din PN pregătesc rezultatele strict în conformitate cu cerințele legislației în vigoare. Concluziile sunt completate pe formulare speciale emise de stat. Acest lucru conferă rezultatelor cercetării validitate juridică. Fiecare concluzie a ANO „Centrul de expertiză chimică” poate fi atașată cazului și utilizată în timpul procesului.

Caracteristicile analizei medicamentelor

Baza pentru examinarea medicamentelor este cercetare de laborator. Acestea vă permit să identificați toate componentele, să evaluați calitatea și siguranța acestora. Există trei tipuri de cercetare farmaceutică:

• Fizic. Sunt supuși studiului mulți indicatori: temperaturi de topire și solidificare, indicatori de densitate, refracție. Rotația optică etc. Pe baza acestora se determină puritatea produsului și conformitatea acestuia cu compoziția.
• Chimic. Aceste studii necesită respectarea strictă a proporțiilor și procedurilor. Acestea includ: determinarea toxicității, sterilității și, de asemenea, puritatea microbiologică a medicamentelor. Analiza chimică modernă a medicamentelor necesită respectarea strictă a măsurilor de siguranță și prezența protecției pielii și a membranelor mucoase.
• Fizico-chimic. Acestea sunt tehnici destul de complexe, printre care: spectrometrie tipuri variate, cromatografie și electrometrie.

Toate aceste studii necesită echipamente moderne. Poate fi găsit în complexul de laborator al Centrului de Expertiză Chimică ANO. Instalații moderne, o centrifugă inovatoare, o mulțime de reactivi, indicatori și catalizatori - toate acestea ajută la creșterea vitezei reacțiilor și la menținerea fiabilității acestora.

Ce ar trebui să fie în laborator

Nu orice centru de experți poate furniza toate echipamentele necesare pentru efectuarea unui studiu farmacologic. În timp ce „Centrul de expertiză chimică” ANO are deja:

• Spectrofotometre de diferite spectre (infraroșu, UV, absorbție atomică etc.). Acestea măsoară autenticitatea, solubilitatea, omogenitatea și prezența impurităților metalice și nemetalice.
• Cromatografe de diferite tipuri (gaz-lichid, lichid și în strat subțire). Sunt folosite pentru a determina autenticitatea, pentru a măsura calitativ cantitatea fiecărui ingredient, prezența impurităților aferente și uniformitatea.
• Un polarimetru este un dispozitiv necesar pentru analiza chimică rapidă a medicamentelor. Acesta va ajuta la determinarea autenticității și a indicatorilor cantitativi ai fiecărui ingredient.
• Potențiometru. Dispozitivul este util pentru determinarea durității compoziției, precum și a indicatorilor cantitativi.
• Titrator Fischer. Acest dispozitiv arată cantitatea de H2O din medicament.
• O centrifugă este o tehnică specifică care vă permite să creșteți viteza reacțiilor.
• Derivatograf. Acest dispozitiv vă permite să determinați masa reziduală a produsului după procesul de uscare.

Acest echipament, sau cel puțin prezența parțială a acestuia, este un indicator al calității înalte a complexului de laborator. Datorită lui, la ANO „Centrul de expertiză chimică” toate reacțiile chimice și fizice au loc pe viteza maximași fără pierderi de precizie.

ANO „Centrul de expertiză chimică”: fiabilitate și calitate

Ai nevoie urgentă de o analiză chimică a plantelor medicinale? Doriți să stabiliți autenticitatea medicamentelor achiziționate? Aceasta înseamnă că ar trebui să contactați ANO „Centrul de expertiză chimică”. Aceasta este o organizație care reunește sute de profesioniști - parteneriatul non-profit are un personal de peste 490 de specialiști.

Cu ele obții o mulțime de avantaje:

• Precizie ridicată a cercetării. Specialiștii au reușit să obțină acest rezultat datorită unui laborator modern și echipamente inovatoare.
• Viteza de obținere a rezultatelor este impresionantă. Specialistii calificati sunt pregatiti sa ajunga oriunde in tara la prima ta cerere. Acest lucru vă permite să accelerați procesul. În timp ce alții îl așteaptă pe executorul statului, tu obții deja rezultatul.
• Forța juridică. Toate concluziile sunt completate în conformitate cu legislația în vigoare privind formularele oficiale. Le puteți folosi ca dovezi puternice în instanță.

Încă mai cauți un centru de testare a drogurilor? Consideră că l-ai găsit! Contactând „Centrul de Expertiză Chimică” ANO, sunteți garantat că veți primi acuratețe, calitate și fiabilitate!