книга 2 (1110135), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Так, общее содержание азота в пробе определяют по методу Кьельдаля. В последнее время используют автоматичесние «налиазторы с трубкой для сжигания образца в токе кислорода над катализшором и определением компонентов хроматографическим методом, что позволяет из одной назвени определить углерод, впдород и азот. Определению микроэлгмеэгтов обычно предшествуют стадии их ионцентрирования и разделения. Для этого используют рщнообразиые методы — более часто сорбционные и экстрекционные и реже электро- химические и соосаждение. Наиболее важными являются вжцественный и молекулярный «нализ почв — идентификация и количественное определение различных форм индивидуальных органических, минеральных и оргвноминеральиых веществ, ощжделяюших почвенную массу. Так, например, огноввые биагенные элементы азот, фосфор и сера в почвах представлены Разнообразными органическими и неорганическими соединениями, пРичем во всех устойчивых стеленнх окисления: азот и фосфор от -2 до +б, сер» от — 2 до +6.
Набор входящих е состав почв органических веществ очень велик, а количественное содержание отдельных соединений или групп соединений меняется от целых процентов до следовых количеств. Различают специфические органические соединения — это азотсодержащие высокомолекулярные соединения кислотной природы; они представлв- 431 ны гумусовыми кислотами и прогуминовыми вепгествами. Гумусовмс, кислоты экстрагируют из почв 0,1 — 0,0 М растворами щелочей (обычно НаОН), а затем по растворимости разделяют на гуминовые, гнматомелановые кислоты и фульвокислоты. Неспецифические органические вещества, главным источником которых служат растительные и животные остатки, включыот такие соединения, квк лигнин, флввоноиды и дубильные вещества, пигменты, липиды, углеводы и азотсодержащие соединения: белии, полипептиды, аминокислоты, аминосахара, нумлеиновые кислоты и их производные, хлорофилл, амины и др.
К неспецифическим веществам относятся тольно те компоненты, которые присутствуют в почве в свободном виде или в составе сложных веществ рестительного или животною происхождения, но не входят в состав гумусовых кислот. Для определения группового и фракционного состава органических вещесть почв предаожено несколько методов, основу которых составляет псследовысльное растворение фракций веществ различными растворителями. Например, прн обработке пробы 0,00 М распюром НэБОе в раствор перекодят фулыюкислоты свободные и связанные с подвижными полуторными оксиламн.
Раствором НаОН (О,1 М) извлекают гуминовые кислоты свободные, связанные с попвижнымн полуторными оксияами и с кальцием, а также фульвокисяотм, связанные с кальцием. После обработки 0,1 М раствором НаОН остаток обрабатывают 0,02 М раствором НаОН при нагревании на водяной бане и в расжор переходит гуминовые кислоты и фульвокислоты, прочно связанные с устойчивыми полуторными оксидами и глннисгьпни минералами. В остатке опрелетяюг нерастворивжиеся органические вещества. Лнпнды ив почвы энстрегирухе смесью агапова и бенэола. В каждой фраюши определжот срелний элементный состав (солереание С, Н, О, Н) и используют раатичные приемы ннтсрпрешпии элементного состава, в частности графикостатнстическнй анализ.
В основе этого вива анализа лежит вычисаение атомных отношений Н:С и О:С. Например, отношение Н;С гуминовых кислот черноземов равно 0,82. Термические методы анализа позволяют получить информацию об элементном составе гумусовых кислот. По элементному составу можно получить только общее представление о типе строения гумусовых кис. лот или о соотношении елифатических и циклических компонентов.
Молекулярный и структурно-групповой анализ органических компонентов почв осуществляют методами молекулярной абсорбционной спектроскопии, хроматографии, масс-спектрометрии, ЯМР Ыолеку ляриые массы гумусовых кислот определяют оптичжкими методами " гель-фильтрацией; сведения а размере и форме молекул можно полу чить методами злентронной микроснопии. дпя идентификации гумусо- 432 вых кислсп используют обычно одновременное определение негкольких химических и физических показателей.
К наиболее существенным и надежным показателям относятся элементный сагтав, формы соединений, например 5, Р, Б, степень конденсировенности и оптические свойства гумусовых кислот. Характерная черта шогюй ночвы — се многофазность, одно и то же соединение может входить в розные фазы и поэтому в нсюдинаковой штггени участвовать в химических реакциях. Так, карбояат кальция может бить представлен кристалтамк юльпита или аршонита.
Основнои элемент кремнии представлен двумя главными группачи минер л ь: дкоксидом кремния и группой силиьатов и шюмо иликшов (пол вы шп ты, пираксаны, анфисам, большая группа глинисгых алюмссиликатов со своистай структурой и др.). Прюбпадаюшая часть неоргаиичесних фосфатов а большинстве почв пред тавлена мипсраламн апатнтовай группы. Свойства по'Шы ужественно эави ят от се фаэовою сосгава. Один иэ споссеюэ фазового анализа состоит э иэбшратгльггом растворении отдельных сосгааляюгпих фаэ. Так, для определения групп минерэльньгх соединении фосфора в почвах пробы обрабыыюлись ра.пюрами кислот, шело'юй и солей. Ньпрггмср, при обработке пробы 1%-ным гмсгвором сульфата аммония и О,ЛЯ-иым р.
створом мслибдата аммония (РН 4,5) иевлеяют фосфаты шелогных м*г алов и кмоиия, ьисгьге и свсжеосюхдсниы фосфаты кальция и маишя; при обработке 0,5 М раствором фторид» аммония (РН 5,5) р отворяются фосфшы алюминия (типа варисцита, вежллит и др.); при дей твин 0,1 М р створа НаОН е раствор нереходят йюсйатчгоиы иэ минералов типа штышгита, дюффренита и «начителыюя юсть оргааофосфатов; в результате действия 0,25 М Н250е высвобождают я фосфаты, свлэаины в высоко сиовные фосфаты кэльдия типа апатнта. Полный анализ почвенных растворов основан на определении активности ионов и соединений и учета всех видов форм, в которых пни находятгя в растшграх. Почвенный раствор — это жидкая фаза почвы в природных условиях.
Водные, разбавленные соленые и кислотные вытяжки до некоторой степени имитируют почвенные растворы. В почвенных растворах асуществлякжсп важнейшие биохимические процессы; растения и микроорганизмы черпшст необходимые им вегцества главным образом из почвенного раствора. Например, повышение кислотностп почвенного раствора может негативно влиять на Растения, поскольку это приводит к повышению концентрации токсичных Лля растений ионов, к изменению доступности растениям элементов питания и т.д.
ддя определения активности ионов в почвенных растворах преимущественно используют ионоселективные электроды. В почвенных растворах концентрацию щелочных и ще- 14-72 433 лочно-зеыельных элементов определяют методом фотометрии пламени; для определения большой группы элементов — метод атомно-абсорбцн онной спектроскопии Большое влияние на химическое состояние почв оказывыот окислительно-восстановительные процессы. Слишком низкие потенциалы, возникающие при интенсивно идущих восстановительных реакциях квк и слишком высокие потенциалы, вызываыщие накопление соединений с элементами в высших степенях окисления, создают неблаюприятные условия и снижают продуктивность большинства возделываемых культур.
Обычно двумя способами ссуществля~от контроль за окислнтельно-восстановительными процессами в почвах: прямое определение оки«лительно-восстановительного потенциала лотенциометрическими методами и определение химическими и инструментальными методами концентраций различных форм соединений, элементы в которых находятся в разных степенях окисления. Существует общегосударственная система наблюдений и контроля за состоянием и уровнем загрязнений природной среды. Частью общей системы контроля является почвенный мониторинг, обеспечивмощий комплексный контроль за остоянием почв и почвенного покрова с помопшю наземных наблюдений и аэрокосмнчжких методов.
17.7. ОРГАНИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ Эта группа объектов наиболее многочисленна и разнообразна новые органические и элементорганические соединения, биологически активные и фармацевтические препараты, полимеры и материалы на их основе, продукты нефтеперерабатывающей и газоперерабатыаающей промышлевностя, пищевые продукты, корма для животных, просто растения и животные ткани, объекты медидины и криминалистики. Вот далеко не полный перечень объентов этой группы. Химический анализ этих объектов необходим для решения экономических, технс логических, социальных и научных задач. Основной задачей аналитической химии является идентификация веществ, присутствующих в анализируемой пробе в чистом виде или в смеси, и их количественное опредыение. В анализе органических веществ не потерял своего значения элементный анализ на углерод, водород, кислород, азот, серу, галогтнм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
