0

0.1 0,8 1,2 1,6 2

Концентрація в, мкг/мг

Рис. 1. Калібрувальний графік для бору (світлофільтр з максимумом пропускання 610 нм. кювета з товщиною вимірюваного шару 10 мм): 1 - у хіналізарином: 2-і карміном.

де а - кількість бору в розчині, який фотометрують (показник за калібрувальним графіком), мкг; в - об'єм мірної колби, в якій розчинено золу наважки, мл; С - об'єм розчину, взятого в чашку для випаровування, мл; Н-наважка досліджуваного рослинного матеріалу, г; 10000 -коефіцієнт для переведення мікрограм в грами і проценти. Щоб побудувати калібрувальний графік, готують стандартний розчин. У фарфорові чашки берутьі0,5; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10 мл розчину бури або борної кислоти, який містить 1 мкг бору в 1 мл розчину, додають 2 мл 0.2 й. розчину соди, випарюють на водяній бані до суха, охолоджують і в усі чашки доливають по 0,5 мл суміші Н₂80₄ зі спиртом, де розчиняють цей сухий залишок. Далі доливають по 5 мл 0,01 %-го розчину карміну, добре перемішують і залишають на 1 год до появи забарвлення. Забарвлення цього розчину порівнюють із забарвленням розчину, що не містить бору (для цього в чашці зміщують 5 мл розчину карміну з 0,5 мл суміші Н₂80₄ і етилового спирту), який і є нульовим стандартом (див. рис).

Міністерство освіти і науки України

Криворізький технічний університет

Кафедра прикладної екології

Методичні вказівки

До виконання лабораторної роботи з курсу «Біогеохімія»

Для студентів спеціальності 7.070801

«Екологія та охорона навколишнього середовища»

Лабораторна робота № 7

«Прискорене визначення азоту, фосфору і калію з однієї наважки (за методом к. Гінзбург та ін. )»

Мета лабораторної роботи: На основі рослинних зразків визначити присутність азоту, фосфору та калію прискореним методом ( за методом К. Гінзбурга та ін. )

Затверджено на засіданні

кафедри

прикладної екології

протокол

№_2__від _11.10___2010 р.

Кривий Ріг

2010

з

Обладнання, об'єкти, реактиви: торсійні терези; електроплитка, електроколориметр; полуме-невий фотометр; термостійкі колби; мірні колби місткістю 100—200 мл; піпетки місткістю 5,10 мл; скляні палички; досліджувані рослини; реактиви.

Реактиви: Селен, реактив Неслера, суміш H₂S0₄ і НСЮ₄ (на кожні 5 мл концентро­ваної H₂S0₄ додають 0,8 мл 30%-го розчину НС10₄), 25%-й розчин сегнетової солі, 30%-й розчин NaOH, лакмусовий папір, 25%.-й розчин молібдату амонію (12,5 г х. ч. перекриста- лізованогс молібдату амонію розчиняють у 100 мл дистильованої води, підігрітої до 50— 60 °С.(якщо є каламуть, розчин фільтрують). Одночасно в колбу місткістю 500 мл наливають 200 мл води і дуже обережно, малими порціями, по стінці доливають 140 мл концентрованої H₂S0₄. Охолоджений до кімнатної температури розчин H2S0₄ виливають у мірну колбу місткістю 500 мл. Сюди повільно доливають розчин молібдату амонію, весь час помішуючи, розбавляють до риски дистильованою водою, ще раз збовтують і зберігають у закритій темній склянці. Розчин сульфату гідразину 5 г розчиняють у 200 мл дистильованої води при 40—50 °С. Розчини зливають у мірну колбу місткістю 500 мл і дистильованою водою розбавляють до риски. Розчин сульфату амонію 1,1816 г х. ч. (NH₄)₂S0₄ розчиняють в 1л дистильованої води (вихідний розчин). Для виготовлення стандартного розчину 10 мл вихідного розчину розбавляють до 500 мл дистильованою водою. В 1 мл такого розчину міститься 0,005 мг азоту. Стандартний розчин КН₂Р0₄ 0,1917 г х. ч. перекристалізованого розчиняють у 100 мл дистильованої води, яку підкислюють кількома краплями концентрованої H₂S0₄, переливають у мірну колбу місткістю 1 л, розбавляють дистильованою водою до риски . З цього розчину беруть 50 мл в мірну колбу на 1 л, розбавляють до риски водою, перемішують. Титр такого розчину дорівнює 0,005 мг Р₂0₅. Стандартний розчин KCl 0,7915 двічі перекристалізованого KCl розчиняють в 1л дистильованої води. Цей розчин містить 0,5 мг К₂0 в 1 мл. З нього готують шкалу стандартних розчинів (табл.). У колбу на 250 мл наливають 1, 2, 4, 5,10, 20, 40 і 50 мл вихідного розчину, розбавляють дистильованою водою до риски, добре перемішують і вимірюють на полуменевому фотометрі.

Виготовлення шкали стандартних розчинів KCl для побудови калібрувального графіка

Номер колби - стандартним	Кількість вихідного розчину,	Вміст К20 віл стандартного
розчином	мл	розчину, кр.
1	1	2
2	2	4
3	4	8
4	5	10
5	10	28
6	20	48
7	40	80
8	50	100

Основні відомості. Фосфор і калій, так само як і азот, необхідні елементи для життя рослин. Сполуки фосфору і калію, які містяться в рослинному організмі різноманітні за своєю хімічною будовою і фізіологічними функціями. Метаболізм вуглеводів та інших речовин неможливий без фосфорних і калійних сполук. З хімічною реакцією фосфатів пов'язана енергетика живої клітини. В рослину фосфор і калій надходять з грунту.

Визначаючи загальний вміст азоту, фосфору і калію в одній наважці, можна говорити про винесення цих елементів з грунту, про потребу рослин в основних елементах живлення на певних фазах розвитку та про якість сільськогосподарської продукції.

Проведення роботи. Мокре озонення. Відважують на торсійних терезах 200 мг тонкоподрібненого рослинного матеріалу, переносять у термостійку колбу місткістю 100 - 150 мл, доливають 5,5 мл суміші сірчаної і хлорної кислот (суміш готують безпосередньо перед спалюванням), добре перемішують і відстоюють ЗО—60 хв. За цей час вміст колби стає однорідним, темно-бурого кольору. Колбу закривають скляною пробкою, нагрівають спочатку на слабкому вогні 7—10 хв., а потім нагрівання підсилюють і продовжують на слабкому вогні 7—10 хв., а потім нагрівання підсилюють і продовжують до повного знебарвлення. Якщо темно-бура маса в колбі тривалий час не знебарвлюється, то після просвітління її вмісту масу охолоджують, додають 2—3 краплі хлорної кислоти і знову нагрівають. Знебарвлення настає через 5—10 хв.

Визначення загального азоту. 5 мл витяжки переносять у мірну колбу місткістю 100 мл (об'єм стяжки залежить від вмісту азоту в рослині і може змінюватися від 1 до 15 мл), доливають 2 мл 25 %-ї сегнетової солі і приблизно 75 мл дистильованої води, добре змішують, нейтралізують суміш у колбі кількома краплями 30%-го розчину NaOH (за лакмусом), не допускаючи надлишку лугу. Далі додають 2 мл реактиву Неслера, доводять об'єм у колбі до риски, ще раз перемішують і через 5 хв. колориметрують на фотоелектроколориметрі з синім світлофільтром. Вміст азоту обчислюють за формулою:

де С - кількість азоту (знайдено за калібрувальним графіком), мг;

у - вологість рослинного матеріалу,%;

100/100-у - коефіцієнт для перерахунку вмісту азоту на абсолютну суху речовину;

Н - розрахункова наважка, мг, яку визначають так:

Знайшовши вміст загального або білкового азоту, обчислюють вміст «сирого» протеїну або протеїну:

«сирий» протеїн = азот загальний • К; протеїн = азот білковий-К (або білок), де азот загальний і азот білковий - процентний вміст відповідно загального і білкового азоту; К— коефіцієнт перерахунку вмісту азоту на «сирий» протеїн або білок, який для різних культур має своє значення (для озимої пшениці, жита, вівса, ячменю, гороху, бобів—5,7; для гречки, кукурудзи, квасолі -6,0; для соняшника, люпину, льону і коноплі—5,5).

Визначення фосфору. З мірної колби місткістю 250 мл піпеткою беруть 5—10 мл витяжки, переносять у мірну колбочку місткістю 60 мл, додають 5 мл 2,5 %-го розчину молібдату амонію, змішують і доливають 2 мл розчину сульфатгідразину, доводять до риски дистильованою водою, добре перемішують, кип'ятять 20 хв. на водяній бані, охолоджують і колориметрують.

Для виготовлення шкали із стандартним розчином проводять ті самі операції, що й з досліджуваним. Результати обчислюють за тією самою формулою, що й загальний азот.

Визначення калію. У витяжці, яка залишилась у колбі після визначення азоту і фос­фору, калій визначають безпосередньо. З цією метою використовують полуменевий фото­метр Г1ПФ-УНДІЗ або ін. Процентний вміст калію визначають так: за показами гальвано­метра і концентрацією К₂0 (мг/л) у стандартних розчинах будують графік, за яким знахо­дять концентрацію К₂0 (мг/л) в досліджуваних розчинах. Вміст калію (%) обчислюють за такою формулою:

де С- концентрація К₂0, знайдена за калібрувальним графіком, мг/л;

Н - наважка, мг;

V - об'єм досліджуваного розчину;

У - вологість рослинного матеріалу, %.

Міністерство освіти і науки України

Криворізький технічний університет

Кафедра прикладної екології