Определение фосфора и калия в растениях

КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА

В РАСТЕНИЯХ

Фосфор - необходимый элемент питания растений. В растениях он содержится в минеральных и органических соединениях. В минеральной форме фосфор находится чаще всего в виде кальциевых, калийных, магниевых солей ортофосфорной кислоты. Это в основном запасная форма растений.

Наиболее важным органическим соединениями являются нуклеиновые

кислоты. Это сложные высокомолекулярные вещества ,которые участвуют в

самых важных процессах жизнедеятельности: синтезе белков, росте и размножении, передаче наследственных свойств. Рибонуклеиновая кислота (РНК) принимает участие в синтезе специфических белков, дезокси-рибонуклеиновая кислота (ДНК) - в передаче наследственных свойств.

Фосфор входит в состав нуклепротеидов, фосфопротеидов (к ним относятся белки-ферменты), фосфатидов, фитипов, сахарофосфатов. Он входит в состав адезинтрифосфорной кислоты (АТФ),являющейся основным энергетическим соединением в растениях.

В почве очень часто содержится недостаточное количество фосфора, что часто отрицательно влияет на рост и развитие растений, снижает урожай и его качество. Поэтому агрохимический контроль особо важен для применения фосфорных удобрений. Кроме того, определение его в кормах имеет большое значение для расчетов минерального питания сельскохозяйственных животных.

П р и н ц и п м е т о д а .

Колориметрическое определение фосфора в растениях основано на

способности фосфорной кислоты давать голубое окрашивание с молебденово-кислым аммонии в присутствии хлористого олова.

Интенсивность этого окрашивания пропорциональна содержанию фосфорной кислоты в растворе. Сравнивая в колориметре окраски испытуемого

раствора с образцовым ,в котором содержание Р₂О₅ известно, мы узнаем содержание Р₂О₅ в испытуемом растворе.

Х о д а н а л и з а.

Навеска измельченного растительного материала берется на аналитических весах. Для чего сначала взвешивается пустой фарфоровый тигель с крышкой, а затем этот же тигель с анализируемым веществом.

По разности веса устанавливается величина навески. Навеска вещества должна быть около 2-5г. Тигель с веществом помещается в электромуфельную печь, в которой производится сухое озоление. Озоление сначала ведется при слабом накаливании печи, во избежание потерь фосфора в виде летучих его соединений. Концом озоления необходимо считать полное сжигание углевода ,когда остается зола светло-серого цвета и наличие постоянного веса между последующими взвешиваниями.

Полученную золу, после охлаждения ее в эксикаторе, смачивают несколькими каплями дистиллированной воды и растворяют 2-5 мл 25% соляной кислотой, содержание тигля перемешивают стеклянной палочкой.

Полученный солянокислый раствор золы переносят через воронку в

мерную колбу емкостью в 100мл (колба №1).

Тигель и стеклянную палочку смывают в туже колбу. Колбу доводят

дистиллированной водой до метки и перемешивают.

После отстаивания не растворившихся частиц в колбе №1 ,из нее осторожно берут пипеткой 10мл раствора и переносят в другую мерную колбу на 100мл (колба №2).Туда же добавляют 1-2 капли фенолфталеина, затем содержимое колбы нейтрализуют 1% раствором аммиака или щелочи до слабого порозовения. По окончании нейтрализации колбу доливают дистиллированной водой до метки и перемешивают. Колбу N1 освобождают.

Из колбы N2 пипеткой берут 10мл испытуемого раствора и переносят в мерную колбу на 100 мл. В нее же вливают 60 мл дистиллированной воды и

из бюретки 10 мл сернокислого раствора молебденовокислого аммония. После чего содержимое колбы взбалтывают и затем в ту же колбу вносят 5 капель (0,25) хлористого олова. Колбу доливают водой до метки и перемешивают.

Содержимое колбы окрасится в голубой цвет, интенсивность которого

будет пропорциональна концентрации фосфорной кислоты. Примерный состав соединения с голубой окраской:

[ МоО₂ • 4МоО₃] • Н₃РО₄ • 4Н₂О.

Полная интенсивность окраски растворов устанавливается через 15

минут после этого доливания колбочек раствором и водой. После этого

производится колориметрирование.

К о л о р и м е т р и р о в а н и е

Колориметрирование ведется на фотоэлектроколориметре ФЭК-М. Фотоэлектроколориметр предназначен для определения концентрации окрашенных растворов.

Схема работы прибора состоит в следующем. Лучи света от источника света (электролампа),отразившись от зеркала, проходят через красные светофильтры,кюветы с раствором и попадают на фотоэлемент. В цепи между фотоэлементами находится гальванометр. При одинаковой освещенности фотоэлементов на них возникает одинаковая электродвижущия сила и стрелка гальванометра стоит на нуле. Более интенсивная окраска раствора в одной из кювет уменьшает интенсивность освещения соответствующего фотоэлемента, что приводит к смещению стрелки гальвометра. Для уравновешивания световых потоков служит диафрагма, связанная со шкалой отчета на барабане прибора.

Перед колориметрированием прибор настраивается по воде (рукоятки грубой и тонкой настройки).После установки стрелки гальванометра на нуль при кюветах, наполненных дистиллированной водой, в правую кювету наливается полученный окрашенный1 раствор, переключатель прибора становится в положении грубой настройки, вращением барабана стрелка гальвонометра вращается в нулевое положение. Та же самая операция проводится при переключении прибора на тонкую настройку.

Отсчет берется по красной шкале оптической плотности правого барана.

Приготовление образцового раствора

и калибровочной кривой.

Образцовый раствор готовится из х.ч. соли КН₂РО₄, которой берут

0,2875г,растворяют в одном литре воды - это основной маточный раствор; затем 20мл полученного раствора разбавляют до 1000 мл водой, получается рабочий образцовый раствор с содержанием в 1мл 0,003 мг Р₂О₅.

В 10 мерных колб на 100мл приливают пипеткой соответственно 5,10,15,20 и т.д. мл образцового раствора, доводят объем жидкости в колбе дистиллированной водой до 60-70 мл приливают 10мл молебденовокислого аммония. Содержимое колбы перемешивают, добавляют 5-6 капель хлористого олова, доливают водой до метки и снова перемешивают. Окрашенный образцовый раствор колориметрутся.

По данным отсчетов колориметра готовится калибровочная кривая.

Значения концентрации образцовых растворов откладывают на оси абсцисс, на оси ординат - показания шкалы электрофотоколориметра. Полученные точки соединяют и получают калибровочную кривую. Она должна представлять собой прямую линию. Если этого не получается, определения повторяются (использовать миллиметровую бумагу).

Вычисление результатов анализа.

В дальнейшем при исследовании испытуемого раствора от точки на

калибровочной кривой, отвечающей оптической плотности образцового раствора, опускают перпендикуляр и отсчитывают их на оси абсцисс содержанием Р₂О₅,в мг на 100 мл раствора по формуле:

а • Т • 100

Р₂О₅ = ──────────────── ,где

Н

а - количество мл образцового раствора в 100 мл колбе ;

Н - навеска растительного материала с учетом разведения в мг ;

100 - для пересчета в проценты ;

Т - титр образцового раствора (=0,003 мг Р₂О₅ на 1 л).

Занятие № 9