Практикум по аналитическим методам


НазваниеПрактикум по аналитическим методам
страница10/13
Дата публикации29.06.2013
Размер2.43 Mb.
ТипЗадача
referatdb.ru > Право > Задача
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

^ АНАЛИЗ РАСТЕНИЙ

Методика взятия растительных проб и подготовка их к анализу

Для получения наиболее достоверных результатов анализа растительного материала необходимо с первого момента работу с растением проводить очень точно и аккуратно. Прежде всего следует особое внимание обратить на взятие средней пробы для анализа. Существует ряд методов отбора растительных проб с опытных делянок и вегетационных сосудов, поскольку опыты могут быть различны по масштабам, условиям выращивания растений, биологическим особенностям опытных культур. Необходимо правильно взять пробу исследуемого материала, отражающую действительную характеристику данных растений.

В полевых условиях в зависимости от площади опытной делянки, культуры, состояния растений и фазы развития среднюю пробу отбирают одним из следующих методов: линейных метров, квадратных метров, по диагонали делянки или по рядам через определенное расстояние, кустами или отдельными растениями, все растение или отдельные органы.

В условиях вегетационных опытов первоначальная проба берется по несколько растений из каждого сосуда одного варианта или все растения из одного-двух сосудов по повторностям каждого варианта.

Чем больше неоднородность в развитии растений в пределах одной делянки или варианта опыта, тем больше число проб рекомендуется взять. Первоначальную среднюю пробу принято брать в одно и то же время - утром.

Однако для дальнейшей аналитической работы первоначальная проба может оказаться слишком большой (сноп в несколько килограммов или большой объем клубне-корнеплодов и т.д.), поэтому вторым важным этапом в подготовке растений к анализу является взятие лабораторной средней пробы. Для этого первоначальную пробу разбирают по ботаническому составу (например, из смеси трав отделяют клевер от тимофеевки), размерам (клубни, корнеплоды, плоды), по внешнему виду растений. Сухие и больные растения для анализа не берутся, но их количество, как и сорняков, учитывается. Из разобранного материала составляют среднюю пробу, характеризующую данные растения. Взятое количество растений для пробы подсчитывают, взвешивают и разделяют по органам.

При анализе корневой системы среднюю лабораторную пробу перед взвешиванием осторожно промывают в водопроводной воде, споласкивают в дистиллированной воде и подсушивают фильтровальной бумагой.

Лабораторная проба зерна или семян берется из множества мест (мешка, ящика, машины) щупом, затем ее распределяют ровным слоем на бумаге в виде прямоугольника, делят на четыре части и берут материал из двух противоположных частей до нужного количества для анализа.

Одним из важных моментов в подготовке растительного материала к анализу является правильная фиксация его, если анализы не предполагается проводить в свежем материале.

Для химической оценки растительного материала по общему содержанию элементов питания (N, Р, К, Са, Mg, Fe и др.) образцы растений высушиваются до воздушно-сухого состояния в сушильном шкафу при температуре 50-60° или на воздухе.

В анализах, по результатам которых будут сделаны выводы о состоянии живых растений, следует использовать свежий материал, так как завядание вызывает существенное изменение состава вещества или уменьшение его количества и даже исчезновение веществ, содержащихся в живых растениях. Например, целлюлоза не затрагивается разрушением, а крахмал, белки, органические кислоты и особенно витамины подвергаются разложению после нескольких часов завядания. Это заставляет экспериментатора проводить анализы в свежем материале в очень короткие сроки, что не всегда можно сделать. Поэтому часто используют фиксацию растительного материала, цель которой заключается в стабилизации нестойких веществ растений. Решающее значение при этом имеет инактивация ферментов. Используются различные приемы фиксации растений в зависимости от задач опыта.

^ Фиксация паром. Этот вид фиксации растительного материала применяется тогда, когда нет необходимости определения водно-растворимых соединений (клеточного сока, углеводов, калия и др.). Во время обработки сырого растительного материала может происходить такой сильный автолиз, что состав конечного продукта иногда значительно отличается от состава исходного материала.

Практически фиксацию паром проводят следующим образом: внутри водяной бани подвешивается металлическая сетка, сверху баня покрывается плотным негорючим материалом и вода нагревается до бурного выделения пара. После этого на сетку внутри бани помещается свежий растительный материал. Время фиксации 15-20 мин. Затем растения высушиваются в термостате при температуре 60°С.

^ Температурная фиксация. Растительный материал помещают в пакеты из плотной бумаги типа «крафт», а сочные плоды и овощи в измельченном виде рыхло укладывают в эмалированные или алюминиевые кюветы. Материал выдерживают 10-20 мин при температуре 90-95°. При этом инактивируется большая часть ферментов. После этого потерявшую тургор листостебельную массу и плоды высушивают в сушильном шкафу при температуре +60°С с вентиляцией или без нее.

При использовании этого метода фиксации растений необходимо помнить, что длительное высушивание растительного материала при температуре 80°С и выше приводит к потерям и изменениям веществ вследствие химических превращений (термического разложения некоторых веществ, карамелизации углеводов и т.д.), а также вследствие летучести аммонийных солей и некоторых органических соединений. Помимо этого, температура сырого растительного материала не может достигнуть температуры окружающей среды (сушильного шкафа), пока испаряется вода и пока все подводимое тепло не перестанет превращаться в скрытую теплоту парообразования.

Быстрое и осторожное высушивание растительной пробы в ряде случаев также считают приемлемым и допустимым методом фиксации. При умелом проведении этого процесса отклонения в составе сухого вещества могут быть небольшими. При этом происходит денатурация белков и инактивация ферментов. Как правило, сушку проводят в сушильных шкафах (термостатах) или специальных сушильных камерах. Значительно быстрее и надежнее высушивается материал, если через шкаф (камеру) циркулирует нагретый воздух. Наиболее подходящая температура для высушивания от 50 до 60°.

Начальную стадию даже при температуре 105°С нужно рассматривать как важную обработку. Этого можно частично избежать, повышая скорость достижения высокой температуры материала путем его измельчения или проветривания горячим воздухом. Высушенный материал лучше сохраняется в темноте и на холоде. Поскольку многие содержащиеся в растениях вещества способны самоокисляться даже в сухом состоянии, рекомендуется хранить высушенный материал в плотно закрывающихся сосудах (склянках с притертой пробкой, эксикаторах и др.), доверху заполненных материалом, чтобы в сосудах не оставалось много воздуха.

^ Замораживание материала. Растительный материал очень хорошо сохраняется при температуре от -20 до -30°С, при условии, что замораживание происходит достаточно быстро (не более 1 ч.). Преимущество хранения растительного материала в замороженном состоянии обусловлено как действием охлаждения, так и обезвоживанием материала вследствие перехода воды в твердое состояние. Надо учитывать, что при замораживании ферменты инактивируются лишь временно и после оттаивания в растительном материале могут происходить ферментативные превращения.

^ Лиофилизация материала. Лиофилизация (высушивание путем возгонки) основана на испарении льда без промежуточного образования жидкой фазы. Высушивание материала при лиофилизации проводится следующим образом: растительный материал замораживается до твердого состояния. Затем материал быстро переносится в эксикатор с сушителем. Эксикатор закрывается крышкой, и из него откачивается воздух. После создания вакуума в эксикаторе закрывается кран и отключается насос. При этих условиях и происходит высушивание растительного материала.

В качестве сушителей используются различные вещества: пятиокись фосфора, хлористый магний, хлористый кальций, силикагель и др. Хлористый магний и силикагель можно регенерировать нагреванием. Очень часто в качестве сушителя используют концентрированную серную кислоту, несмотря на то что как у сушителя у нее много недостатков. При поглощении паров воды верхний слой кислоты разбавляется, что приводит к замедлению высушивания. Летучие органические вещества или случайно попавшие частицы высушиваемого материала восстанавливают серную кислоту, в результате чего выделяется сернистый ангидрид, удалить который из эксикатора очень трудно.

Лиофильная сушка подавляет ферментативные изменения, но сами ферменты продолжают оставаться активными.

^ Обработка растений органическими растворителями. В качестве фиксирующих веществ можно использовать кипящий спирт, ацетон, эфир и др. Фиксация растительного материала этим способом проводится опусканием его в соответствующий растворитель. Однако при этом методе происходит не только фиксация растительного материала, но и экстракция ряда веществ. Поэтому применять такую фиксацию можно только тогда, когда заранее известно, что вещества, которые нужно определить, не извлекаются данным растворителем.

Высушенные после фиксации растительные пробы измельчаются ножницами, а затем на мельнице. Измельченный материал просеивается через сито с диаметром отверстий 1 мм. При этом из пробы ничего не выбрасывается, так как удаляя часть материала, не прошедшую через сито с первого просеивания, мы тем самым меняем качество средней пробы. Крупные частицы пропускаются через мельницу и сито повторно. Остатки на сите следует растереть в ступке. Мельницы могут быть использованы разные - специальные лабораторные и кофемолки.

Из подготовленной таким образом лабораторной средней пробы берут аналитическую пробу, для чего хорошо перемешанный материал раскладывают равномерным слоем на бумаге или стекле, делят шпателем на четыре части и описанным выше способом, из противоположных частей, берут среднюю пробу. Отобранный для анализов образец помещают в пакет из плотной бумаги или в банку с притертой пробкой. В сухом месте он сохраняется долгое время пригодным к анализу.

При взятии навески для анализа нужно стараться тщательно взять среднюю пробу. Для этого пакет следует развернуть, образец хорошо перемешать, разложить тонким слоем, разделить шпателем на 6-8 частей и из каждой части взять некоторое количество для взвешивания. Навеска растительного материала берется на аналитических весах с точностью до четвертого знака после запятой непосредственно в тигель или небольшую фарфоровую чашечку, а также с помощью пробирки - по разности между весом пробирки с навеской и весом пробирки с остатками растительного вещества.

В настоящее время в агрохимических лабораториях пользуются преимущественно демпферными и торзионными аналитическими весами.

Все анализы растительного материала должны проводиться с двумя параллельно взятыми навесками. Лишь близкие результаты могут подтвердить правильность проведенной работы.

Работать с растениями нужно в сухой и чистой лаборатории, не содержащей паров аммиака, летучих кислот и других соединений, могущих оказать влияние на качество пробы. Существенным моментом в аналитической работе является аккуратное ведение рабочей тетради со всеми записями и цифровым материалом, оформленным по специальной форме для каждого анализа. Это помогает правильной организации работы и упрощает про-верку полученных результатов. Оформление аналитической работы должно быть в одной тетради и зафиксировано датой выполнения. Мы предлагаем после каждого анализа форму записи, но она может быть составлена и самостоятельно.

Результаты анализов могут быть рассчитаны как на воздушно-сухую, так и на абсолютно сухую навеску вещества. При воздушно-сухом состоянии количество воды в материале находится в равновесии с парами воды в воздухе. Эта вода называется гигроскопической, и количество ее зависит как от растения, так и от состояния воздуха: чем влажнее воздух, тем больше гигроскопической воды в растительном материале. Для пересчета данных на абсолютно сухое вещество необходимо определить количество гигроскопической влаги в пробе.

^ Определение гигроскопической влажности

В стеклянный бюкс с притертой крышкой, предварительно высушенный до постоянного веса, взять навеску растительного материала (2-4 г) на аналитических весах. Поставить бюкс с открытой крышкой в термостат и проводить высушивание при температуре 105°С в течение 3 ч. Закрыв бюкс крышкой, перенести в эксикатор, охладить до комнатной температуры (20-25 мин), взвесить (эксикатор с горячими бюксами закрывать через бумажную прокладку). Высушивание повторить в течение 1,5-2 ч до получения постоянного веса (в зависимости от вида растений и органа срок высушивания различный).

Рассчитать (в %) по формуле



где масса бюкса с материалом до высушивания, г; - масса бюкса с материалом после высушивания, г; - масса пустого бюкса, г.

^ Метод сухого озоления

Сухое вещество растений содержит в себе как органические, так и минеральные соединения. Последние остаются после сжигания органических веществ в виде «сырой» золы и составляют в среднем 5-15% веса сухого вещества растений. Процент, как видим, невелик, однако в него входят такие важные для растений элементы, как фосфор, калий, кальций, магний, марганец, железо и др.

В «сырой» золе помимо элементов питания растений содержатся некоторые примеси - углистые частицы, песчинки, плохо отмытая почва.

Количество и состав золы изменяется в зависимости от культуры, органа растения, срока его развития, от почвенных и климатических условий, применения форм и доз удобрений, от агротехнических приемов возделывания и других факторов.

Листья растений более богаты золой, чем стебли. С возрастом относительное содержание золы уменьшается, изменяется и ее качественный состав: увеличивается содержание кальция, магния, уменьшается количество калия, фосфора и других зольных элементов.

Для определения в растениях процента «сырой» золы используется метод сухого озоления. Чтобы определить качественный зольный состав растений, можно использовать методы как сухого, так и мокрого озоления.

Метод основан на сжигании органического вещества при высокой температуре в муфельной печи. Он прост и может с успехом использоваться во всех лабораториях, не требуя особых условий. В полученной этим путем золе можно определить те элементы, которые не улетучиваются при температуре 500°. К ним относятся кальций, калий, магний, алюминий, марганец.

Можно проводить озоление свежих, а также высушенных образцов.

Реактивы

0,5°/о-ный раствор хлорного железа .

Ход анализа. Прокалить в муфельной печи при температуре 500-600°С фарфоровые чашечки объемом 25 мл в течение 2-3 ч, доводя до постоянного веса. Взвешивать на аналитических весах. На аналитических весах, с точностью до десятитысячных долей грамма, взять навеску воздушно-сухого растительного материала (около 1 г). Навеску в чашечку укладывают рыхло для свободного доступа кислорода и во время озоления не перемешивают. На слабом пламени горелки с сеткой, на закрытой электроплитке или на специальной электроустановке с асбестом вести постепенное озоление материала, не допуская покраснения. Через 15-20 мин, когда материал обуглится и почернеет и прекратится выделение дыма, перенести чашечки в нагретую муфельную печь. Озолять в течение 1,5-2 ч при температуре не выше 520°, так как при более высокой температуре наблюдаются потери хлоридов калия и натрия в первую очередь. Осторожно перенести чашечки в эксикатор, охладить до комнатной температуры и взвесить на аналитических весах. Повторить озоление в течение 40-60 мин охладить и взвесить. Озоление считается законченным, если разница двух последних взвешиваний не превышает ±0,0005 г.

Зола может иметь разную окраску: светло-серую, серую, голубоватую, зеленоватую с бурым оттенком, что связано, как правило, с присутствием микроэлементов - меди, магранца, железа и др.

Количество золы (в %) рассчитывают по формуле



где - масса золы, г; - навеска воздушно-сухого материала, взятого для озоления, г; 100 - для выражения данных, %.

Масса золы определяется по разности между последним весом чашечки с золой и весом пустой прокаленной чашечки.

Если расчет нужно вести на абсолютно сухую навеску, одновременно с озолением материала ведут определение его гигроскопической влаги. Тогда процент «сырой» золы вычисляют по формуле



где - гигроскопическая влага растительного образца, %.

Форма записи

Вариант опыта№ чашкиМасса чашки, гМасса чашки с навеской, гНавеска, гМасса чашки с золой, гМасса золы, гЗола, %123^ Растворение золы

Для определения качественного состава «сырой» золы ее нужно растворить.

Ход анализа. Для избежания потерь золу в чашечке следует смочить несколькими каплями дистиллированной воды (влить осторожно по стенке чашечки). Прилить цилиндром 5 мл 20%-ного раствора и тщательно размешать небольшой стеклянной палочкой (работа ведется в вытяжном шкафу). Прилить 15-20 мл горячей дистиллированной воды для более полного растворения золы и снижения концентрации раствора перед фильтрованием. Фильтровать раствор через небольшую воронку с беззольным бумажным фильтром, сливая по палочке в мерную колбу на 100 мл. Промыть чашечку и фильтр 4-5 раз горячей дистиллированной водой. Охлажденный раствор довести до метки, закрыть чистой пробкой, взболтать.

Реактивы

20%-ный раствор (d 1,12).
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Похожие рефераты:

Методика экономических исследований
Колеснев В. И. Практикум по экономико-математическим методам и моделям : учеб пособие/ В. И. Колеснев; уо "Белорусская государственная...
Практикум " Показательные и логарифмические уравнения ". 11 класс Цели
Цели: систематизировать знания обучающихся по методам решения показательных и логарифмических уравнений; обобщить изученный материал;...
Практикум по спортивной психологии Санкт-Петербург
...
Практикум по общей, экспериментальной и прикладной психологии серия «Практикум по психологии»
Учеб пособие/В. Д. Балин, В. К. Гайда, В. К. Горбачевский и др., Под общей ред. А. А. Крылова, с а. Маничева. – Спб: Питер, 2000....
Практикум по гештальттерапии петербург
Фредерик С. Перлз, Пауль Гудмен, Ральф Хефферлин практикум по гештальттерапии: пер с англ
Практикум по биомеханике
Практикум по биомеханике / Н. Б. Сотский, В. Ю. Екимов, В. К. Пономаренко; Бел гос ун-т физ культуры. — Мн.: Бгуфк, 2012. — с
Лекций: 34 Практических: 34 Лабораторных : 0 przi. 8 Практикум по...
Практикум по информатике. А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер. М, «Ауадемия», 2001
Задача повышения профессионализма управленческих кадров, формирование...
Важная роль в данном процессе принадлежит методам активного обучения (мао), среди которых центральное место занимает деловая игра...
Задача повышения профессионализма управленческих кадров, формирование...
Важная роль в данном процессе принадлежит методам активного обучения (мао), среди которых центральное место занимает деловая игра...
Практикум для студентов специальностей 1-36 01 01 «Технология машиностроения»
Практикум содержит планы занятий, практические задания, контрольные вопросы по темам курса, тестовые задания, темы рефератов

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза