Опыт 1. Определение содержания золы в разных частях растений

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

Опыт 1. Определение содержания золы в разных частях растений.

Опыт 2. Микрохимический анализ золы растений.

В состав растений входят почти все известные химические элементы. При сжигании растительного материала углерод, азот и водород улетучиваются в виде воды, СО₂ и других оксидов. Остающийся нелетучий осадок (зола) содержит элементы, называемые зольными. Их содержание у различных растений и в разных частях одного и того же растения неодинаково и зависит от состава почвы, физиологических особенностей и возраста растения.

На количество золы, образующейся при сжигании разных частей растения, влияет также соотношение в них живых и мертвых клеток. Мертвые клетки состоят из одних клеточных стенок, в которых находится небольшое количество кальция или кремния, тогда как в цитоплазме и органеллах живых клеток содержится много зольных элементов как в составе органических веществ (сера – в белках, фосфор – в нуклеиновых кислотах и фосфолипидах, магний – в хлорофилле и т.п.), так и в форме ионов.

Зола в растении составляет приблизительно 5% от массы сухого вещества. Однако отдельные органы растений сильно различаются по содержанию золы. Ее больше там, где преобладают живые клетки. Так, в среднем в древесине – около 1% золы, в семенах – около 3%, в стеблях и корнях – 5%, а в листьях – 15%.

Опыт 1. Определение содержания золы в разных частях растений.

Материалы и оборудование:

1. Растения: хорошо высушенные на воздухе ткани и органы растений (древесина сосны, березы и других растений, наколотая лучинками; листья лучше собирать в конце лета, когда в них накапливается много зольных элементов), соцветия, плоды, семена.

2. Фарфоровые тигли, прокаленные и охлажденные в эксикаторе (перед прокаливанием номера на тиглях обозначить концентрированным раствором FeCl₃).

3. Тигельные щипцы.

4. Спиртовка.

5. Штатив с кольцом.

6. Фарфоровый треугольник.

7. Ступка.

8. Весы с разновесами.

9. Муфельная печь.

10. Эксикатор.

11. Скальпель.

12. Препаровальные иглы (2 шт.).

13. Этанол.

14. Глянцевая бумага.

15. Спички.

16. Рукавицы.

Ход работы:

1. Озоление древесины.

Предварительно прокаленный, очищенный от нагара и охлажденный в эксикаторе тигель взвешивают с точностью до 0,01 г. Отдельно взвешивают 3 г тонко наколотых лучинок. В конец лучины втыкают препаровальную иглу, зажигают другой конец и за иглу держат им несколько вверх над открытым тиглем, поставленным на лист глянцевой бумаги (для собирания золы, падающей мимо тигля). Остатки сгоревшей лучины собирают в тигель и прокаливают в муфельной печи до полного выжигания остатков угля.

2. Озоление листьев и семян.

Материал измельчают, растирают в ступке, помещают в предварительно прокаленный и взвешенный тигель. Навеска должна составлять 0,5-1 г. Открытый тигель помещают на фарфоровый треугольник, закрепленный в штативе, добавляют 1-2 мл спирта и поджигают. После прекращения горения процедуру со спиртом повторяют еще раз. Заканчивают озоление в муфельной печи.

Тигли выставляют на металлическую полочку муфельной печи и проверяют полноту сжигания, о которой судят по отсутствию в золе несгоревших частей и угля. Перемешивают золу двумя тонкими препаровальными иглами или кусочками проволоки. Если после продолжительного прокаливания не произошло полного сгорания (остаются кусочки спекшегося угла), тигель следует охладить, добавить в него несколько капель спирта, содержимое перемешать препаровальными иглами и повторно прокалить при высокой температуре в муфельной печи.

Все операции по сжиганию растительного материала проводят под тягой.

После того как озоление закончено, тигли переносят в эксикатор. При полном охлаждении их взвешивают и определяют количество золы, содержащейся в исследуемом материале. Данные вносят в таблицу.

Таблица.

Содержание золы в исследуемом материале

Растение, орган	№ тигля	Масса, г	Содержание золы, %
Пустого тигля	Тигля с материалом	Тигля с золой	Материала	золы

Задание: описать работу. Сделать вывод о содержании золы в различных органах растений; в одноименных частях разных растений. Высказать свои суждения о причине этих различий.