Мокрое озоление растений в серной кислоте с пероксидом водорода (часть 1)

Главное значение среди большого количества элементов минерального питания в обмене веществ у растений принадлежит азоту, фосфору и калию. Определение содержания и накопления этих элементов на отдельных этапах онтогенеза позволяет дать количественную характеристику нуждаемости растений в них, а также дает возможность выяснить физиологическую роль и значение каждого элемента в обмене веществ у зеленых растений. Не менее важна и количественная оценка выноса азота, фосфора, калия и других элементов минерального питания урожаями сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно-климатических зонах и отдельных хозяйствах.
Знание выноса элементов питания необходимо для изучения баланса элементов минерального питания в земледелии и расчета норм и доз удобрений на плановый урожай как отдельных культур, так и системы применения удобрений в севооборотах в зависимости от естественного плодородия почв. На основе определения содержания и размеров потребления азота, фосфора и калия по фазам вегетации устанавливают необходимость внесения этих элементов в виде подкормок. Мокрое озоление растительных образцов, отобранных в процессе вегетации с последующим анализом золы, является составной частью метода листовой диагностики обеспеченности растений элементами питания и прогнозирования урожая.
При определении выноса элементов минерального питания единицей урожая озоляют представительные пробы товарной (основной) и побочной (нетоварной) части урожая и в золе химическими и инструментальными методами определяют азот, фосфор и калий и некоторые другие элементы питания.
Принцип метода. Растительное вещество озоляют при температуре 338°С в серной кислоте с перекисью водорода в присутствии селена в качестве катализатора. Химические процессы, протекающие при озолении органических веществ растения в серной кислоте, весьма разнообразны и сложны. В схематическом виде их можно представить следующим образом. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с органическими веществами происходит отщепление воды и обугливание с выделением углерода, а также гидролиз белков на пептиды и аминокислоты. Одновременно, взаимодействуя с растительным веществом при температуре кипения (338°С), серная кислота распадается: 2H2SО4 -> 2SО2 + 2H2О + 2О. Выделяющийся атомарный кислород окисляет углерод органических веществ до углекислоты, а водород до воды: С+2О -> СO2; 2Н + O -> Н2O.