Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами (1105651), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Полученные растворы центрифугировали в течение 10 мин при5000 об./мин и декантировали надосадочную жидкость. Далее отбирали 10 млсупернатанта и проводили потенциометрическое титрование выделившейсяуксусной кислоты раствором NaOH точно установленной концентрации (0,02 М) наавтотитраторе.ДляучетаконтрольноегидролизатитрованиеСа(ОАс)2холостоговусловияхраствора.титрованияХолостойпроводилирастворготовилипараллельно с остальными образцами без добавления ГВ. Для этого к 20 млдистиллированной воды MQ добавляли 20 мл раствора ацетата кальция, после чеговыполняли те же операции, что и с анализируемыми растворами.Содержание карбоксильных групп в образцах гуминовых веществ и ихпроизводных (ммоль/г) рассчитывали по следующей формуле:CCOOH = (CNaOH∙(VNaOH-V0)∙4)/mVNaOH – объем NaOH, пошедшей на титрование выделившейся АсОН, мл;V0 – объем NaOH, пошедший на титрование Са(АсО)2 в холостом опыте, мл;CNaOH – концентрация щелочи, моль/лm – масса навески, г;СCOOH – содержание СООН- групп в твердом препарате ГВ, ммоль/г.Для определения статистической погрешности, проводили три параллельныхэксперимента.462.2.1.4 Методика определения протолитических свойств ГВ методомпрямого кислотно-основного титрованияДля определения протолитических свойств ГВ методом прямого кислотноосновного титрования использовали растворы HCl и NaOH с концентрацией около0,1 М, определенной с точностью до 5 знака после запятой; стандарт-титры длякалибровки pH-метра на 4,01, 7,01 и 10,0 (Hanna, Германия); NaCl (99+, Merck,Германия) для приготовления растворов фонового электролита.Исследование протолитических свойств образцов ГВ и оксидов железавыполняли методом кислотно-основного титрования 0,1 M HCl и 0,1M NaOHсуспензий или растворов исследуемых образцов.
Для установления содержанияадсорбированных протонов на поверхности исследуемых образцов титрованиепроводили в диапазоне pH от 3,5 до 10,5. К навеске ГВ 10 мг добавляли 50 мл 0,01M раствора NaCl.Комбинированный pH-электрод был откалиброван с помощью трехбуферных растворов (рН 4,0, 7,0 и 10,0). Зависимость активности ионов водородаот концентрации была определена из титрования раствора сравнения (холостоетитрование), таким образом, показания pH-метра можно было напрямуюпереводить в концентрацию ионов водорода, а не в активность. Рассчитанноеколичество стандартного раствора HCl добавляли к суспензии исследуемогообразца, в результате чего устанавливался соответствующий pKa ГВ рН раствора(около 3,5-4). После пропускания потока азота через раствор в течение 15 минутсуспензию титровали стандартным раствором соляной кислоты до значения pH 3,5,далее стандартным раствором NaOH до pH 10,5, после чего вновь стандартнымраствором HCl до pH 3,5.
В результате были получены три кривые титрования, двеиз которых полностью находились в диапазоне pH 3,5-10,5.2.2.1.5 Методика синтеза соединений Fe ГВ - гуматов железаВ качестве железосодержащего прекурсора использовали железный купоросFeSO4∙7H2O, в качестве добавок, стабилизирующих железо (II), были использованыаскорбиновая кислота (фарм., Acrus) и серная кислота H2SO4конц (х.ч.), дляустановления необходимого значения pH использовали 1 М КОН (ч.д.а.).Синтез гумата железа проводили по модифицированной схеме, описанной вработе [96].
В качестве источников ГВ бурого угля были использованы47коммерческие гуматы калия «PowHumus» (Humintech, Германия) и «Сахалинский»(Россия, «Биомир-2000»). Для отделения минеральной части 24 г гумата калиярастворялив400млдистиллированнойводы,полученнуюсмесьцентрифугировали, декантировали, надосадочную жидкость высушивали. Дляполучения 5%-го раствора, 8 г сухого безбалластного гумата калия растворяли в160 мл дистиллированной воды, рН полученного раствора составлял 10,2.НасыщенныйрастворFeSO4готовилипутемрастворения6,25гFeSO4∙7H2O (х.ч.) в 25 мл дистиллированной воды на ультразвуковой бане втечение 4 ч.
Раствор сульфата железа по каплям вносили в раствор гумата калияпри постоянном перемешивании на магнитной мешалке. Параллельно добавляли 1М KOH для поддержания значения рН около 10, как в процессе внесения сульфатажелеза, так и в течение 1,5 ч после того, как весь сульфат железа был внесен.Синтез проводили, непрерывно контролируя значение рН с использованиемрН-метреа, оснащенного комбинированным рН электродом. Полученный растворгумата железа переносили в кристаллизатор и помещали для высушивания ввакуумный шкаф при температуре 40°С, а затем в эксикатор над Р 2О5.2.2.1.6 Методика определения растворимости гуматов железаДля определения растворимости гуматов железа навеску 5 г исследуемогопрепарата растворяли в 30 мл дистиллированной воды, раствор в течение 30 минперемешивалинамагнитноймешалке,затемпереносилирастворывцентрифужные пробирки на 50 мл и центрифугировали 5 мин (7000 об/мин ).
Надне пробирки оставался темный осадок. Во взвешенную круглодонную колбупомещали 20 мл надосадочной жидкости. Измеряли массу сухого препарата ирассчитывали растворимость в граммах на литр.2.2.1.7 Методики разложения органической части в объектах исследованияДля разложения органической части проб использовали персульфат калияK2S2O8 (ч.д.а.), концентрированные кислоты H2SO4(х.ч.), HNO3(о.с.ч.), и 10 М HCl(о.с.ч., фиксанал).Разложение органической части анализируемых образцов составлялоосновной этап пробоподготовки при определении содержания железа в пробах.Разложение органической части проводили в следующих объектах: а) в сухихпрепаратах (гуматах и синтетических хелатах) железа, б) в растительных образцах,48в) в питательных средах для биологических тестов, г) в коллоидных растворах,содержащих наночастицы оксогидроксидов железа.
Разложение представлялособой окислительную деструкцию органических веществ с помощью персульфатакалия в кислой среде при нагревании.а) Разложение органической части сухих препаратов проводили в титановомавтоклаве. Четыре навески исследуемого препарата, массой около 30 мг, помещалив тефлоновые сосуды автоклава, куда добавляли по 300 мг персульфата калия и1 мл концентрированной HNO3, после чего автоклав закрывали и помещали всушильный шкаф, где выдерживали в течение 3 часов при температуре 200°С.Далее нагрев отключали и автоклав оставляли в шкафу на ночь.
На следующийдень автоклав извлекали, содержимое тефлоновых сосудов количественнопереносили в мерные колбы на 100 мл, доводили до метки дистиллированнойводой, после чего колбы помещали в ультразвуковую баню на 20 мин длярастворения остатков непрореагировавшего персульфата. Далее в полученныхпрозрачныхрастворахпроводилиспектрофотометрическоеопределениесодержания железа.б) В растительных образцах содержание минеральных компонентов, в томчисле железа, приводят в пересчете на сухую массу, разложение органическойчасти производится после высушивания.
Высушивание образцов проводили всушильном шкафу в течение двух суток при температуре 70°С либо в течениенедели на воздухе в бумажных конвертах. Разложение органической частирастительных образцов проводили в дигесторе по модифицированной методикемокрого озоления [177].Навески растительной биомассы около 500 мг помещали в пробиркидигестора и добавляли по 15 мл HNO3 конц. Далее включали нагрев и доводилитемпературу дигестора до 220ºС. В исследуемые растворы добавляли по 300 мгперсульфата калия и 15 мл азотной кислоты, кипятили до полного обесцвечивания,при необходимости добавляя ещё 1 или 2 порции азотной кислоты по 15 мл, послечего упаривали почти досуха и добавляли 50 мл дистиллированной воды.
Кромеразложения органического вещества необходимо было также добиться, повозможности, полного удаления азотной кислоты, так как низкий уровенькислотности среды (pH < 3) не позволяет использовать о-фенантролиновый метод49определения железа. По окончанию озоления пробы должны представлять собойбесцветные прозрачные растворы, возможно с белым осадком, в случаеприсутствия желтой окраски, озоление необходимо продолжать (с добавлениемодной или нескольких порций азотной кислоты) до полного обесцвечивания.в) Разложение органической части суспензий, содержащих железо, наводяной бане проводили следующим образом: в пробирки объемом 12 мл отбирали7 мл исследуемого раствора, нагревали на кипящей водяной бане около 3 мин., вкаждую пробирку добавляли по 70 мг K2S2O8 и после полного обесцвечиванияраствора по 2 капли HNO3.
Затем спектрофотометрически определяли содержаниежелеза в препаратахг) Разложение органической части в водных суспензиях, содержащих ГВ инаночастицы оксидов железа в дигесторе проводили по следующей схеме: пробыпо 10 мл, находящиеся в центрифужных пробирках на 50 мл количественнопереносили в стеклянные пробирки дигестора, устанавливали температурудигестора диапозоне 150-200С, добавляя после закипания добавляли 300 мгперсульфата.
После обесцвечивания раствора добавляли 1 мл неразбавленнойсоляной кислоты из фиксанала и упаривали почти досуха. Далее добавлялинемного воды для того, чтобы смыть со стенок, после чего количественнопереносили в мерную колбу на 50 мл и доводили до метки дистиллированнойводой.2.2.1.8 Методика определения содержания железа в объектах исследованияПри проведении спектрофотометрического определения содержания железадляполученияо-фенантролинаокрашенныхкомплексовхлористоводородногоиспользовали(ч.д.а.),и0,1%буферныйрастворраствор,приготовленный сливанием равных объемов 0,1 М раствора гидроксиламинасернокислого (NH3OH)2SO4 (ч) и 1 М NaOH (ч.д.а.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
