Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебное пособие по экологической агрохимии
.pdf
В индикаторных точках с помощью ножа или терки делают соскоб и в
полученной измельченной массе измеряют нитраты с помощью
ионоселективного датчика.
Если в индикаторных точках содержание нитратов не превышает ПДК,
то эти результаты можно использовать для положительной оценки качества
продукции.
При анализе культур с низким содержанием нитратов (яблоки, сливы,
персики, крыжовник, груши, вишни и др.), если в измельченной массе
полученные результаты содержания нитратов превышают ПДК, берется
навеска измельченной массы 20 г и заливается 20 см³ алюмокалиевых
квасцов (концентрации 0,01 моль/дм³). Суспензия перемешивается в течение
трех минут на мешалке или гомогенизируется 1 минуту. В полученном
растворе измеряют концентрацию нитратов.
Ход анализа.
В приготовленных для анализа пробах проводят измерение
концентрации нитрат-ионов непосредственно в логарифмических единицах
рС
NO3 ֿ ◌
(рС
= -log(С
NO3 ֿ ◌
)) по шкале иономера, предварительно
NO3 ֿ◌
отградуированного по растворам сравнения или в милливольтах с
последующим определением величины рС
по градуировочному графику,
NO3 ֿ ◌
построенному по результатам измерения ЭДС электродной пары в растворах
сравнения или в единицах концентрации в соответствии с инструкцией к
прибору.
Перед измерениями и после градуировки прибора электроды
тщательно ополаскивают дистиллированной водой, промокают
фильтровальной бумагой и погружают в испытуемые пробы. Показания
прибора считывают не менее чем через 1 минуту после прекращения
заметного дрейфа показаний прибора. При переходе от одной пробы к
другой электроды ополаскивают дистиллированной водой и промокают
фильтровальной бумагой. Температура анализируемых проб и растворов
сравнения должна быть одинаковой. Настройку прибора проверяют по
91
растворам сравнения не менее 3 раз в течение рабочего дня, используя
каждый раз свежие порции раствора сравнения. Перед каждой проверкой
настройки иономера нитратный ионоселективный электрод выдерживают в
растворе сравнения концентрации рС
- 0,0001 моль/дм³ в течение 3-4
NO3 ֿ ◌
минут.
При непосредственном измерении концентрации нитрат-ионов в
единицах рС
растворам сравнения с концентрацией С(NO3 ֿ◌) = 0,0001 моль/дм³ (рС
4) и С(NO3 ֿ◌) = 0,01 моль/дм³ (рС
0,001 моль/дм³ для контроля. Отклонения значений рС
значения не должны превышать 0,02 единицы рС
прибор ежедневно настраивают в режиме «рХ» по
NO3 ֿ◌
= 2), используя раствор С(NO3 ֿ ◌) =
NO3 ֿ◌
от номинального
NO3 ֿ◌
.
NO3 ֿ◌
NO3 ֿ ◌
=
При измерении концентрации иона нитрата в режиме «мВ»
определение проводят, используя калибровочный график и снимая показания
ЭДС в милливольтах.
Содержание нитратов в пробах находят, используя калибровочный
график, построенный на миллиметровой бумаге. По оси абсцисс откладывают величины С(NO3 ֿ◌), соответствующие растворам сравнения азотнокислого калия в молях:
с концентрацией С(NO3 ֿ ◌) = 0,1 моль/дм ³ (рС
с концентрацией С(NO3 ֿ ◌) = 0,01 моль/дм ³ (рС
с концентрацией С(NO3 ֿ ◌) = 0,001 моль/дм ³ (рС
с концентрацией С(NO3 ֿ ◌) = 0,0001 моль/дм ³ (рС
NO3 ֿ ◌
NO3 ֿ ◌
NO3 ֿ ◌
= 1);
= 2);
= 3);
= 4).
NO3 ֿ ◌
По оси ординат откладывают величины ЭДС, мВ. По калибровочному
графику находят значения величины С(NO3 ֿ ◌) и с помощью уравнений (I или
II) определяют содержание нитрат-ионов (мг/кг) в исследуемом объекте.
При работе с приборами, имеющими преобразователи величины
С(NO3 ֿ◌) или моль/дм³ в значения концентрации иона нитрата в исследуемой
продукции, настройку проводят непосредственно в единицах массовой
92
доли нитрата в миллионных долях (мг/кг) по растворам сравнения,
предусмотренным в инструкции к прибору.
Таблица 11 - Перевод величин рС
в массовую долю нитрата при
NO3
ֿ◌
непосредственном анализе мезги, сока, тканей
рС
NO3 ֿ ◌
0,00 0,01 0,02 0, 03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09
Сотые доли рС
массовая доля нитрата, мг/кг
1,0 4960 4847 4737 4629 4524 4421 4320 4222 4126 4032
1,1 3940 3850 3763 3677 3593 3511 3431 3353 3277 3202
1,2 3130 3058 2969 2921 2854 2789 2726 2664 2603 2544
1,3 2486 2429 2374 2320 2267 2216 2165 2116 2068 2021
1,4 1975 1930 1886 1843 1801 1760 1720 1681 Г642 1605
1,5 1568 1533 1498 1464 1430 1398 1366 1335 1305 1275
1,6 1246 1218 1190 1163 1136 1110 1085 1060 1036 1013
1,7 990 967 945 924 903 882 862 842 823 804
1,8 786 768 751 734 717 685 685 669 654 639
1,9 684 610 596 583 569 587 544 531 519 508
2,0 496 485 474 463 452 448 432 422 413 403
NO3 ֿ◌
2,1 394 385 376 368 359 351 343 335 328 320
2,2 313 306 299 292 285 279 273 266 260 254
2,3 249 243 237 232 227 222 217 212 207 202
2,4 197 193 189 184 180 176 172 168 164 161
2,5 157 153 150 146 143 140 137 134 130 127
2,6 125 122 119 116 114 111 109 106 104 101
2,7 99,0 96,7 94,5 92,4 90,3 88,2 86,2 84,2 82,3 80,4
2,8 78,6 76,8 76,1 73,4 71,7 70,1 68,6 66,9 65,4 63,9
2,9 62,4 61,0 59,4 58,3 56,9 55,7 54,4 53,1 51,9 50,8
3,0 49,6 48,5 47,4 46,3 45,2 44,2 43,8 42,2 41,3 40,3
3,1 39,4 38,6 39,6 36,8 35,9 35,1 34,3 33,5 32,8 32,0
3,2 31,3 30,6 29,9 29,2 28,5 27,9 27,3 26,6 26,0 25,4
3,3 24,9 24,3 23,7 23,2 22,7 22,2 21,7 21,2 20,7 20,2
3,4 19,7 19,3 18,9 18,4 18,0 17,6 17,2 16,8 16,4 16,1
3,5 15,7 15,3 15,6 14,6 14,3 14,0 13,7 13,4 13,0 12,7
3,6 12,5 12,2 11,9 11,6 11,4 11,1 10,9 10,6 10,4 10,1
3,7 9,9 9,7 9,5 9,2 9,0 8,8 8,6 8,4 8,2 8,0
3,8 7,9 7,7 7,5 7,3 7,2 7,0 6,8 6,7 6,5 6,4
3,9 6,2 6,1 6,0 5,8 5,7 5,6 5,4 5,3 5,2 5,1
4,0 5,0 4,8 4,7 4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4,0
93
Таблица 12 - Перевод величин рС
в массовую долю нитрата при анализе
NO3
ֿ◌
винограда, земляники, смородины, косточковых: сливы, вишни, черешни
(анализ вытяжки при отношении пробы к раствору 1: 1)
рС
NO3 ֿ ◌
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09
Сотые доли рС
массовая доля нитрата, мг/кг
NO3 ֿ◌
1,1 9357 9144 8936 8733 8534 8340 8150 7964 7783 7606
1,2 7433 7263 7098 6937 6779 6624 6474 6326 6182 6042
1,3 5904 5770 5638 5510 5384 5262 5142 5025 4911 4799
1,4 4690 4583 4479 4377 4277 4180 4085 3982 3901 3812
1,5 3725 3640 3558 3477 3397 3320 3244 3171 3098 3028
1,6 2959 2892 2826 2762 2699 2637 2577 2519 2461 2405
1,7 2350 2297 2245 2194^ 2144 2095 2047 2001 1955 1910
1,8 1867 182 1783 1742 1703 1664 1626 1588 1553 1518
1,9 1483 1449 1416 1384 1353 1322 1292 1262 1234 1205
2,0 1178 1151 1125 1099 1074 1050 1026 1003 980 958
2,1 936 914 894 873 853 834 815 796 778 761
2,2 743 726 710 694 678 662 647 633 618 604
2,3 590 577 564 551 538 526 514 503 491 480
2,4 469 458 448 438 428 418 408 399 390 381
2,5 373 364 356 348 340 332 324 317 310 303
2,6 296 289 283 276 270 264 258 252 246 241
2,7 235 230 224 219 214 209 205 200 195 191
2,8 187 182 178 174 170 166 163 159 155 152
2,9 148 145 142 138 135 132 129 126 123 121
3,0 118 115 112 110 107 105 103 100 98 96
3,1 93,6 91,4 89,4 87,3 85,3 83,4 81,5 79,6 77,8 76,1
3,2 74,3 72,6 77,0 69,4 67,8 66,2 64,7 63,3 61,8 60,4
3,3 59,0 57,7 56,4 55,1 53,8 52,6 51,4 50,3 49,1 48,0
3,4 46,9 45,8 44,8 43,8 42,8 41,8 40,8 39,9 39,0 38,1
3,5 37,3 36,4 35,6 34,8 34,0 33,2 32,4 31,7 31,0 30,3
3,6 29,6 28,9 28,3 27,6 27,0 26,4 25,8 25,2 24,6 24,1
3,7 23,5 23,0 22,4 21,9 21,4 20,9 20,5 20,0 19,5 19,1
3,8 18,7 18,2 17,8 17,4 17,0 16,6 16,3 15,9 15,5 15,2
3,9 14,8 14,5 14.2 13,8 13,5 13,2 12,9 12,6 12,3 12,1
4,0 11,8 11,5 11.2 11,0 10,7 10,5 10,3 10,0 9,8 9,6
94
Обработка результатов.
Если при анализе использовалась навеска измельченной пробы, то
массовую долю нитратов в испытываемом материале (X) в миллионных
долях (млн. ֿ ◌ 1 , мг/кг) рассчитывают по формуле (I):
Х = (V + W · н / (100 · 1)) · 10¯
рСNO3¯
· 62 · 106 (I)
100 · н
При непосредственном измерении нитратов в тканях растительной
продукции (мезге) массовую долю нитратов рассчитывают по формуле:
Х = 10¯
1000
рСNO3¯
· 62 · 10
6
(II)
где 62 - молярная масса иона нитрата, г;
н - масса анализируемой пробы, г;
V - объем экстрагирующего раствора, см3;
рСNO3¯
10¯
- концентрация нитрата в вытяжке, моль/дм3;
1000 - коэффициент перевода дм³ в см³;
W - массовая доля воды в пробе, %;
100 - коэффициент перевода % в доли единиц;
1 - плотность воды, г/см3;
106 - коэффициент перевода долей единицы в миллионные доли (млн ֿ ◌1,
мг/кг).
Расчеты по приведенным уравнениям можно исключить, используя
таблицы 11, 12 для перевода величин в массовую долю нитрата в
анализируемой пробе. Данные таблиц представлены с учетом среднего
содержания влаги в различных культурах растениеводческой продукции.
Оценку качества продукции проводят в соответствии с допустимыми
уровнями содержания нитратов в растительных продуктах. Допустимые
отклонения от ПДК при содержании нитратов до 100 мг/кг - 20%, а свыше
100 мг/кг - 24%.
95
Реактивы:
1. Основной раствор и растворы сравнения, используемые для определения
нитратов непосредственно в тканях и мезге растений, готовят на
дистиллированной воде аналогично растворам, описание приготовления
которых изложено в ионометрическом методе определения нитратов, без
алюмокалиевых квасцов.
Приборы и материалы:
1. Электрод ионоселективный нитратный твердоконтактный или другие
датчики для измерения нитратов с линейной функцией в диапозоне 1-4,5
единиц рС
NO3.ֿ ◌
2. Электрод сравнения хлорсеребряный типа ЭВМ-1М или
твердоконтактный.
3. Электрод комбинированный для измерения нитратов. Нитратомеры
различных типов с погрешностью не более 5 мВ.
Контрольные вопросы:
1. Как зависит содержание нитратов в растительной продукции от
применяемых удобрений и сроков их внесения?
2. Назовите индикаторные точки в различных плодах для определения
нитратов.
3. Для чего определены ПДК нитратов, кто их утверждает, и как они
используются в производстве и здравоохранении?
4. На чем основан метод определения нитратов в растительной продукции?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ФОСФОРА В РАСТЕНИЯХ
Цель занятия:
1) контроль знаний методики определения содержания фосфора в
растениях;
2) определение содержания (%) фосфора в растениях;
96
3) расчет выноса фосфора (кг/га) урожаем анализируемой культуры.
Значение анализа. Фосфор является одним из наиболее дефицитных
для растений элементом питания, потребность в котором проявляется с
первых же дней роста и развития растения. Фосфор играет важную роль в
жизни растений. Он входит в состав нуклеиновой кислоты, которая при
соединении с белком дает нуклеопротеиды.
Значительное количество фосфорной кислоты находится в растении
также в виде фитина, фосфатидов и других органических веществ.
Агрохимический контроль осуществляется наблюдением за выносом
фосфора из почвы урожаями различных сельскохозяйственных культур
путем анализа на содержание этого вещества. Кроме того, определение
фосфора в кормах необходимо для расчета минерального питания животных.
Принцип метода. Метод определения фосфора основан на способности
фосфорной кислоты давать голубое окрашивание с молибденовокислым
аммонием в присутствии хлористого олова. Интенсивность окрашивания
находится в прямой зависимости от содержания фосфора в растворе.
Ход анализа.
2 мл раствора переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, для
нейтрализации избытка серной кислоты приливают 2 мл 2,5%-ного NaOH.
Приливают дистиллированной воды примерно до 45 мл, добавляют 2 мл
молибденовокислого аммония в серной кислоте, перемешивают и доливают
водой до метки. Затем добавляют 3 капли хлористого олова и через 5 минут
проводят измерения.
Одновременно готовят образцовые растворы для построения
калибровочной кривой. В мерные колбы емкостью 50 мл приливают из
бюретки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 мл образцового раствора с концентрацией 0,005 мг
Р2О5 в 1 мл раствора. Затем приливают те же растворы, что и при
приготовлении испытуемого раствора и проводят измерения. Расчет
проводят по той же формуле, по которой рассчитывался азот:
a · b · 100 · 100 ,
97
Р =
Концентрация
Концентрация
H · C · 1000 100-y
где Р – содержание фосфора, %;
а – концентрация фосфора по калибровочному графику;
b – количество раствора, в котором растворена зола, мл;
С – количество раствора, взятого в колбу для исследования, мл;
Н – навеска вещества, г;
100 – для выражения в процентах;
1000 – для пересчета граммов в миллиграммы;
100 – для пересчета на абсолютно сухое вещество;
у – процент влаги в веществе.
Форма записи:
Вариант
опыта
№ колбы Отсчет по
спектрофотометру
Р2О5,,
% по графику
1
2
Реактивы, материалы, посуда и оборудование:
– NаОН (КОН) 2,5%-ный;
– молибденовокислый аммоний;
– хлористое олово;
– образцовый раствор Р2О
(в 1 мл содержится 0,005 мг Р2О5);
5
– мерные колбы на 50 мл;
– миллиметровая бумага;
– бюретки;
Р2О5,
% в образце
- спектрофотометр.
Контрольные вопросы:
1. Какова роль фосфора в питании растений?
2. В каких пределах колеблется содержание фосфора в растениях?
3. Назовите содержание и формы разных по доступности
фосфорных соединений.
98
4. Как проявляется фосфорное голодание у растений?
5. На чем основан метод определения фосфора в растениях?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КАЛИЯ В РАСТЕНИЯХ
Цель работы: определение содержания калия в растениях необходимо
для учета потребления этого элемента урожаями различных
сельскохозяйственных культур.
Значение анализа. Среди элементов минерального питания,
потребляемых растениями в наибольших количествах, калию принадлежит
одно из первых мест. Калий оказывает значительное влияние на процессы
фотосинтеза и углеводного обмена в растениях. Кроме того, установлена
определенная связь между обеспеченностью растений и обменом азотистых
веществ.
Большая часть калия в растении находится в ионной форме, и лишь
некоторое количество его связано в виде непрочных адсорбционных
соединений с коллоидами плазмы клетки.
Принцип метода. Метод основан на измерении интенсивности
излучения элементов в пламени. Измерения проводят с помощью пламенного
фотометра, используя светофильтры, пропускающие аналитические линии
766,5 и 769,9 нм.
Ход анализа.
Из исходной колбы (емкостью 100 мл) раствор переносят в стаканчик и
вводят пламя горелки. При большой концентрации раствор разбавляют.
Затем записывают показания гальванометра. Одновременно готовят
образцовые растворы.
В мерные колбы емкостью 250 мл набирают возрастающие количества
образцового раствора: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 мл. Дистиллированной водой
доводят до метки и перемешивают.
Содержание К2О в образцовых растворах указано в таблице.
99
Номер колбы 1 2 3 4 5 6 7 8
Объем стандартного раствора,
0 1 2 4 6 8 10 16
мл
Содержание К20, мг/100 мл 0 0,30 0,61 1,22 1,82 2,43 3,04 4,86
Приготовленные образцовые растворы последовательно, начиная с
меньшей концентрации, вводят в пламя горелки прибора. Для пересчета К2О
на калий, результат умножают на 0,829.
Реактивы, материалы, посуда и оборудование:
– стандартный раствор: 4,393 г КН2РО4 (ГОСТ 4198–65, х. ч.)
растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 л. В 1
мл запасного стандартного раствора содержится 1,5196 мг К2О. Это
исходный раствор для приготовления шкалы образцовых растворов калия;
– пламенный фотометр ПФА-378.
Пламенный фотометр ПФА-378: устройство и принцип работы
Принцип метода. Данный метод анализа основан на измерении
интенсивности излучения элементов в пламени. Анализируемый раствор
распыляют пульверизатором и образующийся туман вводят в пламя горелки
прибора – пламенного фотометра. В пламени сначала происходит
поглощение энергии атомами, а затем выделение энергии в виде лучей с
определенной длиной волны. Так как температура пламени невысока, то
получающиеся спектры сравнительно просты: излучения состоят из
немногих спектральных линий с характерной для каждого элемента длиной
волны. Одну из этих линий выделяют интерференционным светофильтром,
направляют ее на фотоэлемент и, измерив силу тока гальванометром,
определяют интенсивность излучения. При соблюдении определенных
условий она пропорциональна концентрации вещества в растворе.
Начало работы.
- Включить прибор (рис.6).
- Открыть регулятор газа, повернув его на четверть против часовой стрелки.
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]