Спосіб визначення водорозчинних та рухомих форм мікроелементів в грунті

Способ определения водорастворимых и подвижных форм микроэлементов в почве, включающий разделение двух сред и определение валового содержания микроэлементов в твердой фа зе почвы, отличающийся тем, что содержание водорастворимых и подвижных форм микроэлементов определяют по разнице валового содержания, которую нахо дят по формуле: С1 = C2 – C3, где C1 – содержание водорастворимой или подвижной формы микроэлементов в анализируемой почве; С2 – валовое содержание микроэлементов в анализируемой почве; С3 – валовое содержание микроэлементов в анализируемой почве после промывки водой или соответствующим реагентом, и по результату судят о наличии или отсутствии водорастворимых или подвижных микроэлементов в почве. В.Ш. (13) 29448 (11) UA литические работы. По этой причине определение водорастворимых и подвижных форм микроэлементов спектрографическими методами практически не нахо дит применения. Известен "Способ определения количества кислорода в оксидах урана и в смешанных с ним оксидах других металлов", основанный на добавлении к исследуе мой пробе соли щелочного или ще лочноземельного металла и вычисление содержания в пробе кислорода по приращению веса после высушивания и нагревания (заявка 61– 4221313, Япония). Известен "Способ определения содержания жира в кормах животного происхождения", основанный на разнице веса жиропоглощающе го материала (а.с. № 337691, СССР). Известен "Способ и устройство для измерения железа в агрессивных мате риалах с помощью измерительных приборов", основанный на мнимом изменении массы до и после воздействия магнитного поля (а.с. № 266776, Польша). Все три изобретения объединяет опосредованное определение искомого показателя, но их те хнические решения не дают возможности реше ния поставленной нами задачи – определить микроколичества и состав эле ментов в почве. Известен способ "Исследование бурового раствора" (по (12) А1 (11) 0373695, ЕРВ) с разделением конечного продук та на твердую и жидкую (19) Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в экологических исследованиях, агрохимии и других областях, где есть необхо димость определения мобильных форм микроэлементов в почве. Для определения водорастворимых и подвижных форм микроэлементов в почве используют различные методы, отличающиеся друг от друга степенью трудоемкости, энергетических затрат, уровнем экологической чистоты аналитических работ и т.д. Наиболее трудоемки и вредны с точки зрения экологии – хи мические методы, связанные с использованием химических реактивов, не редко дорогостоящи х, де фицитных или токсичных для человека и окружающей среды, в которую они попадают в ви де отхо дов в процессе аналитических работ. Современный прогрессивный метод определения водорастворимых и подвижных форм микроэлементов – атомно-абсорбционный (Методы определения микроэлементов в природных объектах, М., 1968), но и для него химические реактивы обязательны, к тому же дороговизна аппаратуры ограничивает его доступ ность. При наличии спектрографов, масс-спектрометров и им подобных приборов возможно определение лишь валовых форм микроэлементов. Определение на них подвижных или водорастворимых солей микроэлементов сопряжено с большими энергетическими затратами для получения осадка и его обогаще ние, что сильно осложняет ана C2 ____________________ 29448 фа зу, которая и подвергается анализу на содержание в ней ионов. Известен "Способ проведения анализа почвы" (1–13539, Япония), основанный на приготовлении суспензии почвы, прибавлении коагулянта, осаждении и анализе фильтрата. Известен "Контроль ионов, присутствующи х в буровых растворах и жидкостях" (по (12) А (11) 2226135, Великобритания), основанный на разделении образца на твердое вещество и жидкость, кото рую с помощью хромографии анализируют на ионный состав. Все три способа объединяет разделение объекта на две среды: твер дую и жидкую, которую и анализируют, что препятствуе т получению искомого нами результата, так как определение элементов в жидкой фазе почвы достаточно трудоемко. В качестве прототипа выбран "Способ извлечения карбонатов кальция и стронция из почвы" (а.с. 1693541, СССР), основанный на получении вытяжки, введении осадителя, отделение мешающи х определению элементов, последующую обработку фильтрата неограническим реагентом, нагревание, охлаждение, отфильтровывание, сушку и взвешивание осадка, отличающийся тем, что в качестве неорганического реагента предлагается смесь углекислых солей. В техническом решении прототипа применен метод разделения двух сред, что целесообразно использовать и в предлагаемом нами способе, а также получение вытяжки из почвы, в которой содержатся искомые элементы. Существенным недостатком прототипа является ограниченность области его применения: только для определения кальция и стронция. Вторым недостатком прототи па является анализ фильтрата, что в предлагаемом нами техническом решении не даст желаемого результата из-за трудоемкости анализа жидкой фазы почвы. Третьим недостатком прото типа является весовой метод определения по величине осадка суммы двух эле ментов: кальция и стронция, использование которого в предлагаемом нами способе также не даст возможности положительного реше ния поставленной нами задачи: определения состава и микроколичества каждого элемента в отдельности. Четвертым недостатком прото типа, не позволяющим достичь желаемого результата в поставленной нами задаче, – предлагаемый для осаждения реагент, действие которого противоположно тому, с помощью которого значительно уп рощается нахождение искомых показателей. Задача изобретения – упрощение определения водорастворимых и подвижных форм микроэлементов с по мощью спектрографии, масс-спектрометрии и других мето дов, рассчитанных в основном для нахождения в почве валовых форм микроэлементов. Поставленная задача достигается определением водорастворимых и подвижных форм микроэлементов по валовому содержанию их в твердой фазе почвы до и после разделения на жидкую и твердую фа зы, из которых жидкая фаза отбрасывается, а твердая анализируется однов ременно и последовательно с почвой, не обработанной водой или реагентом. Предлагаемое техническое решение основано на том, что потери валового содержания микроэлементов от промывки водой или реагентом будут соответствовать в первом случае водорастворимой, во втором – подвижной форме микроэлементов, которые нахо дятся по разнице валового содержания микроэлементов в непромытой и промытой части одного и того же почвенного образца. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показал, что преимуществом предлагаемого способа определения микроэлементов в почве является возможность использовать спектрографию, масс-спектрометрию и другие мето ды для определения валового содержания в почве микроэлементов, чего нельзя сделать по техническому решению прото типа. Вторым преимуществом предлагаемого способа является анализ твердой фазы почвы, а не фильтрата, что упрощает анализ и уменьшает влияние на искажение результа тов дополнительных факторов как осаждение, нагревание, охлаждение, повторное фильтрование и взвеши вание. Третьим преимуществом заявляемого решения является точность измерение микроколичеств вещества с использованием методов спектрографии, масс-спектрометрии в отличие от прототипа, в котором использован весовой метод. Четвертым преимуществом заявляемого реше ния является использование экологически чистых методов, исключающи х применение химических реактивов, на действии которых основано техническое реше ние прототипа, а также возможность нахождения не двух, как в прото типе, а множества элементов. Заявляемый способ соответствует критериям "существенные отличия" и "новизна". Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Анализируемый почвенный образец делят на две равные части, одну из которых оставляют для сравнения как исходную почву, а другую промывают во дой по методу водной вытяжки (Е.В. Аринушкина, 1970) или соответствующи ми реагентами, если нужно определить подвижные формы микроэлементов (Агрохи мические методы исследований почв, "Наука", М., 1965). После отфильтровывания через бумажный фильтр фильтрат отбрасывают, а почву подсушивают на воздухе до воздушно-сухого состояния и анализируют последовательно с образцом непромытой почвы так, как принято методиками определения валовых форм микроэлементов в твердой фазе почвы (8, 9, 10). Полученные показатели сравнивают и по разности ва лового содержания микроэлементов в почве до и после обработки нахо дят величину, соответствующую содержанию водорастворимых или подвижных форм микроэлементов. Пример нахождения в почве водорастворимой части микроэлементов по валовому содержанию методом спектрографии. По такому же образцу нахо дят и подвижную форму микроэлементов. 2 29448 Микроэлементы в почве определены на спектрографе ИСП–30 Элемент № почвенного разреза Содерж ание микроэлементов в почве, мг/кг в валовой форме в водорастворимой форме в части образца непромытой водой (1) Ме дьв части образца промытой водой (2) = (1) – (2) 6 134 116 18 8 15 68 3 6 120 106 12 120 129 0 12 Марганец 100 71 8 Хром 115 12 129 129 0 6 768 714 54 8 Титан 761 707 54 12 964 650 314 6 3660 3660 0 8 3628 3317 211 12 3750 3590 160 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3