Учебно-исследовательская работа «Приготовление почвенной вытяжки»
27 июля 2021
Общая информация
Почва считается важнейшим элементом биосферы. В состав почвы входят почти все элементы периодической системы Д.И. Менделеева, как в чистом виде, так и в различных соединениях. Эти компоненты имеют как естественное происхождение, так и искусственное – антропогенное. При этом соотношения компонентов нередко бывают неблагоприятными для окружающей среды.
Эти компоненты не всегда легко и быстро можно идентифицировать. Для их идентификации применяются химические, физико-химические и другие методы.
Что же становится причиной химического загрязнения почвы?
Химическое загрязнение земель оказывает прямое влияние на экологическую обстановку и здоровье людей. Выращенные в загрязненной земле растения – это источники ядовитых веществ, попадающих в организм животных и человека. В результате этого растет частота острых и хронических заболеваний, снижается сопротивляемость инфекциям, растет риск генетических отклонений.
С целью получения данных о процессах, которые протекают в почве, проводится химический анализ почвы.
Химическое исследование почвы позволяет выявить степень загрязнения ее веществами, представляющими опасность для всех представителей растительного и животного мира, в том числе и для людей. Например, такие как тяжелые металлы, сульфаты, сульфиты, хлориды, карбонаты и др. Показателями загрязнения почвы органическими веществами являются также аммиак, нитриты, нитраты.
Полученная информация дает возможность определить степень истощенности почвы и предпринять меры для улучшения полезных свойств.
Химическое исследование почвы обычно проводится путём подготовки к анализу заблаговременно отобранного образца почвы и определения состава почвенных вытяжек – водной и солевой. От правильности приготовления почвенных вытяжек во многом зависят и результаты исследования почвенного образца.
В водной вытяжке определяются концентрации водорастворимых солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов и гидрокарбонатов, а также солей жёсткости), а в солевой – кислотность или значение pH вытяжки.
Цель работы
Ознакомление с операциями приготовления почвенных вытяжек, приготовление почвенных вытяжек для их использования в дальнейших работах.
Данная работа выполняется с помощью производимого ГК «Крисмас» класс-комплект-лаборатории ЭХБ (экология, химия, биология) − комплекта оборудования, методических и дидактических материалов (далее – ЭХБ).
ЭХБ предназначен для проведения лабораторного практикума в средней общеобразовательной школе в рамках современных вариативных базовых программ по химии, биологии, экологии и др. предметов естественнонаучного цикла. Применим в средней общеобразовательной школе, учреждениях профессионального и дополнительного образования.
Класс-комплект-лаборатория ЭХБ позволяет:
Класс-комплект-лаборатория ЭХБ в целом и её отдельные составляющие удовлетворяют требованиям межпредметной унификации, и могут входить в состав оснащения кабинетов химии, биологии, географии, естествознания, учебно-исследовательских центров и лабораторий, дополняя имеющуюся учебно-материальную базу по актуальному направлению практических работ по оценке экологического состояния факторов окружающей среды.
Основное оборудование из состава ЭХБ:
Примечание. ГК «Крисмас» осуществляет услуги в области комплексного оснащения различных лабораторий. Недостающее оборудование при необходимости поставляется по отдельным заказам.
Правила отбора и подготовки проб почвы, а также приготовления растворов для получения почвенных вытяжек см. в п. 3.3. Муравьёв А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. – Изд. 7-е, перераб. – СПб.: Крисмас+, 2020. – 176 с.: ил.
Примечание. Входит в состав ЭХБ или поставляется по отдельному заказу.
Ход работы
1.
Высушите отобранный образец почвы в сушильном шкафу или на воздухе, расположив почву в кювете слоем толщиной не более 2 см.
Примечание. Образец почвы необходимо предварительно подготовить; отобрать инородные включения, камни и т.п. Почва для анализа должна быть рассыпчатой.
2.
Взвесьте пустой чистый стакан на 200 мл.
В стакан поместите высушенную почву на 1/3 высоты и снова взвесьте его, определив массу почвы (m) в граммах.
3.
Добавьте к почве раствор хлорида калия в количестве 2,5×m в мл (5 мл раствора на 2 г почвы), приготовив тем самым солевую вытяжку. Объём раствора хлорида калия отмерьте с помощью цилиндра.
Примечание. 2.5 – расчетный коэффициент, m – определенная масса высушенной почвы (см. п. 2.).
4.
Перемешивайте содержимое стакана в течение 3–5 мин. с помощью стеклянной палочки.
5.
Отфильтруйте содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую вытяжку в нижний стакан на 50 мл, как показано на рисунке.
Обратите внимание на её внешний вид (цвет, мутность). Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.
Примечание. Первые несколько миллилитров фильтрата необходимо отбросить, т.к. они собирают загрязнения с фильтра.
6.
Аналогично приготовьте водную вытяжку, используя вместо раствора хлорида калия чистую воду, в соотношении 5×m (5 мл воды на 1 г почвы).
Примечание. 5 – расчетный коэффициент, m – определенная масса высушенной почвы (см. п. 2.).
Солевую и водную вытяжку можно использовать в других работах.
Зафиксируйте результаты экспериментов в тетради.
Для консультации и по вопросам приобретения просьба обращаться:
lab@christmas-plus.ru
8 (800) 302-92-25 (звонок по РФ бесплатный)
8 (812) 575-54-07, 575-55-43
Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.
Почва считается важнейшим элементом биосферы. В состав почвы входят почти все элементы периодической системы Д.И. Менделеева, как в чистом виде, так и в различных соединениях. Эти компоненты имеют как естественное происхождение, так и искусственное – антропогенное. При этом соотношения компонентов нередко бывают неблагоприятными для окружающей среды.
Эти компоненты не всегда легко и быстро можно идентифицировать. Для их идентификации применяются химические, физико-химические и другие методы.
Что же становится причиной химического загрязнения почвы?
- близость промышленных предприятий, выбрасывающих в окружающую среду химические отходы (особенно если речь идет о тяжелых металлах и нефтепродуктах);
- сельскохозяйственные удобрения (пестициды), приводящие к истощению почвы и её и токсическому заражению;
- автомобильные магистрали со значительным потоком машин, выхлопные газы которых приводят к накоплению в почве тяжелых металлов, нефтепродуктов и полициклических ароматических углеводородов;
- свалки бытовых и прочих отходов.
Химическое загрязнение земель оказывает прямое влияние на экологическую обстановку и здоровье людей. Выращенные в загрязненной земле растения – это источники ядовитых веществ, попадающих в организм животных и человека. В результате этого растет частота острых и хронических заболеваний, снижается сопротивляемость инфекциям, растет риск генетических отклонений.
С целью получения данных о процессах, которые протекают в почве, проводится химический анализ почвы.
Химическое исследование почвы позволяет выявить степень загрязнения ее веществами, представляющими опасность для всех представителей растительного и животного мира, в том числе и для людей. Например, такие как тяжелые металлы, сульфаты, сульфиты, хлориды, карбонаты и др. Показателями загрязнения почвы органическими веществами являются также аммиак, нитриты, нитраты.
Полученная информация дает возможность определить степень истощенности почвы и предпринять меры для улучшения полезных свойств.
Химическое исследование почвы обычно проводится путём подготовки к анализу заблаговременно отобранного образца почвы и определения состава почвенных вытяжек – водной и солевой. От правильности приготовления почвенных вытяжек во многом зависят и результаты исследования почвенного образца.
В водной вытяжке определяются концентрации водорастворимых солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов и гидрокарбонатов, а также солей жёсткости), а в солевой – кислотность или значение pH вытяжки.
Цель работы
Ознакомление с операциями приготовления почвенных вытяжек, приготовление почвенных вытяжек для их использования в дальнейших работах.
Данная работа выполняется с помощью производимого ГК «Крисмас» класс-комплект-лаборатории ЭХБ (экология, химия, биология) − комплекта оборудования, методических и дидактических материалов (далее – ЭХБ).
ЭХБ предназначен для проведения лабораторного практикума в средней общеобразовательной школе в рамках современных вариативных базовых программ по химии, биологии, экологии и др. предметов естественнонаучного цикла. Применим в средней общеобразовательной школе, учреждениях профессионального и дополнительного образования.
- выполнять под руководством и наблюдением учителя актуальные опыты и эксперименты с использованием полностью готовых компонентов на основе пооперационно визуализированных алгоритмов выполнения практических работ, регламентированных прилагаемым учебно-методическим пособием с комплектом карт-инструкций, изданным ГК «Крисмас» типографским способом (36 опытов и экспериментов);
- обеспечивать необходимым оборудованием практические работы в классе, учебной лаборатории, в полевых экспедиционных условиях;
- проводить относительно простые практические работы и практические работы повышенного уровня сложности с применением методик выполнения измерений по тематике оценки экологического состояния воды, воздуха, почвы, и проблемам оценки доброкачественности продуктов питания;
- выполнять учебные исследовательские проекты (в том числе и международного уровня), основанные на комплексном экологическом мониторинге объектов окружающей среды, представленных на локальной территории.
- влияние факторов среды на растения;
- влияние факторов среды на животных;
- влияние факторов среды на безопасность жизнедеятельности человека и его здоровье;
- биологический круговорот веществ;
- жизнь в различных средах;
- экологические аспекты урбанизации;
- потребление химических веществ из природы;
- химическое загрязнение окружающей среды и пр.
Класс-комплект-лаборатория ЭХБ в целом и её отдельные составляющие удовлетворяют требованиям межпредметной унификации, и могут входить в состав оснащения кабинетов химии, биологии, географии, естествознания, учебно-исследовательских центров и лабораторий, дополняя имеющуюся учебно-материальную базу по актуальному направлению практических работ по оценке экологического состояния факторов окружающей среды.
Основное оборудование из состава ЭХБ:
- лабораторная посуда и инструментарий (воронка полимерная, палочка стеклянная, стакан на 50 мл, цилиндр мерный на 50 мл.);
- готовые реагенты и материалы (раствор хлорида калия (1,0 моль/л), фильтр бумажный).
Примечание. ГК «Крисмас» осуществляет услуги в области комплексного оснащения различных лабораторий. Недостающее оборудование при необходимости поставляется по отдельным заказам.
Правила отбора и подготовки проб почвы, а также приготовления растворов для получения почвенных вытяжек см. в п. 3.3. Муравьёв А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. – Изд. 7-е, перераб. – СПб.: Крисмас+, 2020. – 176 с.: ил.
Примечание. Входит в состав ЭХБ или поставляется по отдельному заказу.
Ход работы
1.
Высушите отобранный образец почвы в сушильном шкафу или на воздухе, расположив почву в кювете слоем толщиной не более 2 см.
Примечание. Образец почвы необходимо предварительно подготовить; отобрать инородные включения, камни и т.п. Почва для анализа должна быть рассыпчатой.
2.
Взвесьте пустой чистый стакан на 200 мл.
В стакан поместите высушенную почву на 1/3 высоты и снова взвесьте его, определив массу почвы (m) в граммах.
3.
Добавьте к почве раствор хлорида калия в количестве 2,5×m в мл (5 мл раствора на 2 г почвы), приготовив тем самым солевую вытяжку. Объём раствора хлорида калия отмерьте с помощью цилиндра.
Примечание. 2.5 – расчетный коэффициент, m – определенная масса высушенной почвы (см. п. 2.).
4.
Перемешивайте содержимое стакана в течение 3–5 мин. с помощью стеклянной палочки.
5.
Отфильтруйте содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую вытяжку в нижний стакан на 50 мл, как показано на рисунке.
Обратите внимание на её внешний вид (цвет, мутность). Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.
Примечание. Первые несколько миллилитров фильтрата необходимо отбросить, т.к. они собирают загрязнения с фильтра.
6.
Аналогично приготовьте водную вытяжку, используя вместо раствора хлорида калия чистую воду, в соотношении 5×m (5 мл воды на 1 г почвы).
Примечание. 5 – расчетный коэффициент, m – определенная масса высушенной почвы (см. п. 2.).
Солевую и водную вытяжку можно использовать в других работах.
Зафиксируйте результаты экспериментов в тетради.
Для консультации и по вопросам приобретения просьба обращаться:
lab@christmas-plus.ru
8 (800) 302-92-25 (звонок по РФ бесплатный)
8 (812) 575-54-07, 575-55-43
Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.