1 / 18

A talaj összes szénhidrát-tartalmának meghatározása

A talaj összes szénhidrát-tartalmának meghatározása. Készítette: Markó István A8WWQQ. A talaj fogalma:

vail
Download Presentation

A talaj összes szénhidrát-tartalmának meghatározása

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A talaj összes szénhidrát-tartalmának meghatározása Készítette: Markó István A8WWQQ

  2. A talaj fogalma: a Föld legkülső, mállott kérge, amely a környezeti tényezők hatására, talajképződési folyamatok eredményeképpen alakult ki, mégpedig a litoszféra, hidroszféra, atmoszféra és bioszféra kölcsönhatásainak zónájában. A talaj legfontosabb összetevői: • szervetlen komponensek • talajvíz • talajlevegő • szerves komponensek

  3. A talaj szerves komponensei A talaj tömegének mindössze 2-5 %-a szerves, viszont ezen komponenseknek köszönhetően játszódnak le a talaj kémiai reakciói. A talaj szerves anyagai biomasszából, rész-ben elbomlott növényi és állati alkotórészek-ből, talajorganizmusokból és humuszból állnak.

  4. A talaj szerves alkotórészei egyszerűsítve két csoportra, az ún. huminanyagokra és a nem huminanyagokra oszthatók. • Huminanyagok: • huminsavak • fulvosavak • humin (mint polimer)

  5. Nem huminanyagok: • szénhidrátok • fehérjék, aminosavak • zsírok, viaszok • kis molekulatömegű szerves savak A talajban levő mikroorganizmusok enzim-katalízis révén, gyorsan mineralizálják a nem huminanyagokat; ennek megfelelően élettartalmuk a talajban viszonylag csekély.

  6. A talaj szénhidrátjai a poliszacharidok - pl.: cellulóz, pektin - a talaj összes • szerves anyag tartalmának 5-25 %-a. • A szénhidrátok biztosítják a mikroorganizmusok számára szükséges szén és energiaforrást.

  7. A talajban lévő összes-szénhidrát meghatározását, két lépéses szelektív hidrolitikusdepolimerizációval majd azt követően kolorimetriás analizálással végzik. • A hidrolízis típusától függően különböző szénhidrátok frakcióik keletkezhetnek. • A hidrolízis után meghatározhatók a szénhidrátok kristályos és nem kristályos frakciói, 12 M H2SO4/1 M H2SO4 segítségével. (kristályos: cellulóz, nem kristályos: növényi hemicellulóz, mikrobiálispoliszacharidok)

  8. Hidrolízis • A nem kristályos poliszacharidok hidrolíziséhez, hígított kénsav, hígított sósav vagy trifluor-ecetsav (TFA) használható. • Az egyes monomerek meghatározását végezhetjük GC-s illetve HPLC-s vizsgálattal. • A hidrolizátumbóla teljes szénhidrát mennyiség meghatározható kolorimetriás elemzéssel is, a reagensek a folyamat során a következők lehetnek: fenol-kénsav, hangyasav illetve 3-metil-2-benzotiazolinon-hidrazon-hidroklorid (MBTH).

  9. A talaj szénhidrát tartalmának meghatározására nincsenek hatással az aminosavak és az egyéb szerves anyagok. • A kromatográfiás eljárások közül a spektrofotometriás szénhidrát meghatározás az ami gyors, érzékeny, kevés eszköz és kis mértékű előkezelés szükséges a hidrolízishez.

  10. MBTH vizsgálat • Az MBTH módszer jól bevett kémiai eljárások sorozatából áll. • Hexózok és pentózok cukoralkohollá alakulnak borohidrid vizes oldatában. A perjódsava két 1,2-diol kötést tartalmazó cukoralkoholokat formaldehiddé oxidálja, 1 mol cukoralkoholból 2 mol formaldehid keletkezik. • A formaldehid vizes oldatból történő meghatározásához MBTH-t használnak. • Hexózokból, pentózokból és cukoralkoholokból 2 mol, dezoxihexózokból 1 mol formaldehid keletkezik.

  11. A poliszacharidok hidrolizálása • A poliszacharidhidrolizálása koncentrált kénsavval történik. A nagy szerves széntartalommal rendelkező talajmintából 50 mg-ot, nagy ásványi anyag tartalmú talajmintából 250-1000 mg-ot 1,5 ml 12 M kénsavban szuszpendálnak, majd egy zárt lombikban 16 órán keresztül szobahőmérsékleten rázatják. • Az oldatot ezután hígítják 17,5 ml desztillált vízzel majd 100°C-on 5 órán keresztül hidrolizálják. • Lehülés után a hidrolizátumot leszűrik majd semlegesítik 3 M NaOH-val (pH=6-7) és felhígítják 100 ml-re.

  12. Nem kristályos poliszacharidokhidrolizálása • 100 mg-ot a nagy szerves széntartalommal rendelkező talajmintából, 250-1000 mg-ot a nagy ásványi anyag tartalmú talajmintából 50 ml 1 M sósavban szuszpendálnak nitrogén jelenlétében egy zárt lombikban. A hidrolízis során a lombikokat laboratóriumi kemencébe helyezik 100°C-on 5 órára. • Hűtés után a szuszpenziót leszűrik egy Whatman GF/F üvegszál szűrőn és a szűrőben maradt üledéket átmossák 180 ml vízzel. • A szűrt oldatot semlegesítik 3 M NaOH-val (pH=6-7) és felhígítják 250 ml-re.

  13. Kolorimetriás szénhidrát meghatározás MBTH-val • A spektrofotometriás elemzéshez a hidrolizátumot 1:25 és 1:100 arányban kell hígítani, a hígítás mértéke a talaj széntartalmától függ. • Egy milliliter semlegesített hidrolizátumotinkubálnak 0,05 ml hideg frissen készített kálium-borohidriddel, 4 órán keresztül sötétben tárolják.

  14. Az oxidáció előtt a felesleges borohidridet meg kell semmisíteni, ezt 0,05 ml 0,36 M sósavval végzik. • 10 perc után 0,1 ml 0,025 M-osperjódsavat adnak a hidrolizátumhoz, hogy az alditolt formaldehiddé oxidálja. • Tíz perccel később a reakciót megállítják 0,1 ml 0,25 M nátrium-arzenittel majd az oldatot 10 percig állni hagyják. • Ezután 0,2 ml 2 M sósavat, majd 0,4 ml MBTH reagenst adnak hozzá, és jól lezárt kémcsövekben forrásban lévő vízben melegítik. A mintákat ezután szobahőmérsékletűre hűtik, majd oxidálják 0,2 ml 2,5 %-os FeCl3 oldattal. Aztán az oldatot összekeverik 1 ml acetonnal és az abszorbanciát 635 nm-en olvassák le. Vak mintaként 2:1 arányú desztillált víz:aceton keveréket használnak.

  15. Az elemzést 3 alkalommal végzik el. • A formaldehid képződése elkerülhető ha hozzáadnak 0,2 ml-t perjódsav és nátrium-arzenit 1:1 arányú keverékéből. • A minta és a kontroll oldat abszorbanciájának különbsége megmutatja, a cukoralkoholok oxidálása során felszabadult formaldehidek mennyiségét. A hidrolizátum szénhidráttartalma kiszámítható (glükóz ekvivalens).

  16. Zavaró komponensek • A mérés során zavaró komponensek az oxidációs lépés során formaldehidet eredményező vegyületek. • Ezek a vegyületek 1,2 diol vagy 1-hidroxi-2-amino csoportokat tartalmaznak, mint például a glikol, a glicerin és a szerin.

  17. A hidrolizátumban található cukrok redukálás és a származékképzés után gázkromatográfiás elválasztással határozhatók meg. Alkalmas eljárás az 1984-ben Cowie és Hedges, majd 1992-ben Sugahara által leírt módszer.

  18. Irodalomjegyzék • http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/novenytan/novenytan-19-talaj • http://hu.wikipedia.org/wiki/Talaj • http://ganymedes.lib.unideb.hu:8080/dea/bitstream/2437/80887/4/ertekezes.pdf • http://www.springerlink.com/content/p46351rg11535765/ • http://books.google.hu/books?id=nUmMTWcaPkMC&pg=PA86&lpg=PA86&dq=composition+of+soil+carbohydrate+matter&source=bl&ots=j50ruuvUD-&sig=7QmsbOMyqHtwxGAi5749GwWhYCI&hl=hu&ei=KkCcTe74HYmSOp_p8bEH&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=8&ved=0CGcQ6AEwBw#v=onepage&q=composition%20of%20soil%20carbohydrate%20matter&f=false

More Related