2. Завдання студентам (тестовий контроль)

Скласти карту-графік моніторингового контролю якості виробництва за варіантами завдань (табл.13).

Таблиця 13 Варіанти завдань для складання схеми моніторингу якості СГП

Варіант	Вид продукції СГП	Варіант	Вид продукції СГП
1	Перець солодкий	15	Баклажани
2	Овес	16	Ячмінь
3	Жито	17	Буряк столовий
4	Буряк цукровий	18	Квасоля
5	Молоко	19	Кабачки
6	Пшениця	20	Горох
7	Олія соняшникова	21	Гарбуз
8	Цибуля	22	Сир сичужний
9	Соя	23	Капуста білокачанна
10	Картопля	24	Круп’яні культури
11	Морква	25	Яблука
12	Вершкове масло	26	Сир молочнокислий
13	Кукурудза	27	Томати
14	Рапс	28	Огірки

При складанні карти-графіку використати моніторинговий контроль якості на стадіях виробництва СГП.

Контрольні питання

1. В чому полягає моніторинг процесів з виробництва аграрної продукції?

2. З якою метою використовують математичне моделювання в процесі моніторингу якості продукції?

3. В яких випадках використовують оперативне коригування показників?

4. Чому вважають, що менеджмент і маркетинг – головні важелі впливу на вдосконалення моніторингу якості продукції СГП?

14 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА ВИЗНАЧЕННЯ ГУМИНОВИХ КИСЛОТ У ГРУНТІ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ

Мета роботи – визначити вміст гумінових кислот у ґрунтах сільськогосподарського призначення.

14.1 ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ:

• Спектрофотометр СФ-26 (СФ-46) з набором кювет;

• Скляні мірні колби на 25 (6 шт.) і 250 мл. (2 шт.);

• Скляні піпетки на 1,2 і 5 мл.;

• Гумат натрію;

• Зразки чорноземних грунтів;

• Дистильована вода;

• 0,1 н розчин NaOH;

• Індикаторний папір;

• Фільтрувальний папір.

2. ОСНОВИ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧНОГО МЕТОДА

Метод спектрофотометрії широко використовують для аналітичних визначень забруднень навколишнього середовища. Особливе розповсюдження метод отримав в аналізі органічних речовин природного характеру, до яких відносять, зокрема, гуминові кислоти.

В спектрофотометрії використовують енергію фотонів ультрафіолетової (УФ) і видимої частини спектру, а також пропорційна залежність між світло-поглинанням і концентрацією аналізованої речовини.

Поглинання квантів електромагнітного випромінювання речовини пов'язане з переходами електронів між електронними рівнями з основного стану в збуджені. Через ~ 10^-9 с частинка, що поглинула квант, переходить назад в основний стан і знов виявляється здатною поглинати фотони. При зворотному переході виділяється енергія, яка розсівається в навколишньому середовищі у вигляді тепла.

Поглинання світла відбувається лише у тому випадку, коли енергія кванта співпадає з різницею між квантовими енергетичними рівнями, тобто

(14.1)

де Е₂ і Е₁ – енергія збудженого і основного стану відповідно;

- постійна Планка;

частота випромінювання, см^-1 (величина зворотна довжині хвилі ).

Світловий потік буде монохроматичним, якщо всі його хвилі мають однакові величини λ або ν. В цьому випадку відтворюваність результатів аналізу буде вищою.

У органічних частинах молекул гуминових кислот відбуваються переходи валентних електронів з одного енергетичного рівня на іншій, з одного електронного стану в інше.

Фундаментальним законом оптичної спектроскопії є закон Бугера – Ламберта-бера:

«Шари речовини однакової товщини поглинають однакову частину монохроматичного світла, що подають на них. Величина поглинання світлового потоку прямо пропорційна концентрації речовини, що поглинає світло».

Закон Бугера - Ламберта - Бера описує рівняння:

(14.2)

де I₀ – інтенсивність падаючого світла,

I – інтенсивність минулого світла,

молярний коефіцієнт поглинання визначений

с – концентрація поглинаючої речовини, моль/л,

l – товщина поглинаючого шару розчину (кювети), см.

У логарифмічній формі рівняння має вид

(14.3)

Тут А – величина оптичної щільності (поглинання), залежна від довжини хвилі, якщо концентрація розчину і товщина кювети постійні величини. Вимірюють А в одиницях оптичної щільності (о.о.щ.).

Пропускання можна виразити через поглинання А

(14.4)

Графік залежності А або Т від концентрації Сх речовини, що визначають, має лінійний характер і володіє симбатними властивостями. Його використовують для графічного визначення величини Сх. У калібрувальному графіку кут нахилу прямої до абсциси на чутливість методу впливає незначно.Для знаходження Сх прийнятний також метод пропорційної залежності між величинами А і С (метод порівняння):

(14.5)

де Ах і Аст – поглинання невідомої і стандартної концентрацій відповідно, о.о.щ.

Сст - концентрація стандартної речовини, моль/л (г/л).

Якщо С [моль/л] і l [см], то коефіцієнт поглинання називається молярним (молярна екстинкція) і позначається

(14.6)

2. СХЕМА ОДНОПРОМЕНЕВОГО СПЕКТРОФОТОМЕТРА

У однопроменевій схемі, яка реалізується у спектрометрах СФ-26 і СФ-46, всі елементи з'єднуються послідовно (рис.14.1).

1 – джерело випромінювання; 2,3 – дзеркала; 4 – збираюче дзеркало; 5 – призма; 6 – оптична щілина; 7 – кюветне відділення; 8 – збірна лінза; 9 -фотоелемент; 10 – електронний підсилювач: 11 – вимірювальний прилад

Рис.14.1 Оптична схема спектрофотометра СФ-26

Світло від джерела світла 1 поступає в монохроматор, що містить систему дзеркал 2,3,4, призму 5 і лінзи (умовно не показані). На призмі світловий потік розщеплюється на складові – промені з різними довжинами хвиль.

Після фокусування і заломлення світло, яке виходить з монохроматора, має певну довжину хвилі, задану лімбом, і світловий потік, заданий рукояткою щілини. Після щілини 6 світло проходить фокусуючу лінзу і потрапляє в кюветне відділення 7.

Світло, що пройшло через кювету і збірну лінзу 8 попадає на фотоелемент 9, викликаючи струм в ланцюзі фотоелемента.

Цей струм перетворюється і посилюється електронним підсилювачем 10 і потрапляє на вимірювальний прилад 11, відградуйований по поглинанню А і пропусканню I.