Analiza instrumentalna w diagnostyce żywienia roślin

Zapoznanie studentów z technikami analitycznymi stosowanymi w analizie gleby, podłoży, pożywek hydroponicznych i materiału roślinnego oraz metodami pobierania i przygotowywania próbek odpowiednich materiałów do analiz.

Uwzględnione w przedmiocie metody analiz chemicznych reprezentują szeroki zakres technik analitycznych powszechnie stosowanych w pracowniach agrochemicznych w diagnostyce żywienia roślin, tj. metody potencjometryczne, nefelometryczne, spektrofotometryczne (ASA, ICP) analizę przepływowo-wstrzykową (FIA).

Treści kształcenia

1. Etapy procesu analitycznego. Pobieranie i przygotowanie próbek do analizy, przeprowadzanie próbek do roztworu. Techniki rozdzielania: ekstrakcja i mineralizacja („na sucho”, „na mokro”). Pomiar – metody bezwzględne i porównawcze (metoda krzywej wzorcowej). Ekstrakcja P i K z gleb mineralnych roztworem mleczanu wapnia według metody Egnera-Riehma.

2. Techniki oznaczeń spektrofotometrycznych w zakresie UV-VIS. Metoda krzywej wzorcowej. Oznaczanie P metodą molibdenową w ekstrakcie mleczanu wapnia na spektrofotometrze firmy UNICAM.

3. Spektralna analiza emisyjna. Technika oznaczania. Analiza ilościowa.

Oznaczenie K na spektrometrze absorpcji atomowej firmy UNICAM Solar 969 Budowa i zasada działania spektrofotometu ICP firmy Teledyne Leeman Labs.

4. Absorpcyjna spektrometria atomowa. Podstawy teoretyczne metody. Budowa i zasada działania AAS. Oznaczenie przyswajalnych form mikroelementów (Mn, Zn) w glebie w ekstrakcie 1 M HCl według metody Rinkisa na spektrometrze absorpcji atomowej firmy UNICAM Solar 969.

5. Oznaczanie NO2-, NO3-, NH4+ w ekstrakcie glebowym uzyskanym metodą uniwersalną (z 0,03 M CH3COOH).

6. Podsumowanie metod spektrometrycznych. Interpretacja wyników.

7. Potencjometria. Aparatura potencjometryczna. Bezpośrednie pomiary potencjometryczne. Elektrody jonoselektywne. Oznaczanie stężenia jonów NO3, NH4+ w ekstraktach roślinnych uzyskanych według normy PN-92/A-75112.

8. Nefelometria. Metody prowadzania oznaczeń nefelomertrycznych. Oznaczenie siarczanów metodą nefelometryczną z BaCl2 w pożywkach hydroponicznych.

9. Organiczna analiza elementarna. Oznaczanie azotu w materiale roślinnym po mineralizacji mokrej w kwasie siarkowym metodą destylacyjną Kjeldahla.

1. Ewing G. 1980. Metody instrumentalne w analizie chemicznej. PWN, Warszawa.

2. Szyszko E. 1982. Instrumentalne metody analityczne. PZWL, Warszawa.

3. Szczepaniak W. 1985. Metody instrumentalne w analizie chemicznej. PWN, Warszawa.

Opis efektów kształcenia

Wiedza

1. Rozróżnia etapy procesu analitycznego i techniki rozdzielania.

2. Zna metody spektrometryczne. Opisuje budowę i zasadę działania spektrofotometru absorpcji atomowej firmy UNICAM Solar 969 oraz spektrofotometru emisyjnego ze wzbudzeniem plazmowym (ICP) Prodygy firmy Teledyne Leeman Labs.

3.Zna metody potencjometryczne i nefelometryczne oraz aparaturę potencjometryczną.

4. Zna metodę przepływowo-wstrzykowa (FIA) oraz aparaturę pomiarowa. Rozumie zastosowanie analizy przepływowo-wstrzykowej.

Umiejętności

- Potrafi pobierać i przygotowywać próbeki do analizy oraz przeprowadzać próbki do roztworu.

- Potrafi przeprowadzić ekstrakcję P i K z gleb mineralnych roztworem mleczanu wapnia według metody Egnera-Riehma.

- Potrafi oznaczyć P metodą molibdenową w ekstrakcie mleczanu wapnia na spektrofotometrze firmy UNICAM.

- Potrafi oznaczyć K na spektrometrze absorpcji atomowej firmy UNICAM Solar 969.

- Oznacza przyswajalne formy mikroelementów (Mn, Zn) w glebie w ekstrakcie 1 M HCl według metody Rinkisa na spektrometrze emisyjnym ze wzbudzeniem plazmowym (ICP) Prodygy firmy Teledyne Leeman Labs.

- Oznacza stężenie jonów NO3-, NH4+ w ekstraktach roślinnych uzyskanych według normy PN-92/A-75112.

- Potrafi oznaczyć siarczany metodą nefelometryczną z BaCl2 w pożywkach hydroponicznych.

Kompetencje społeczne

- Potrafi pracować w grupie i kierować małym zespołem. Posiada odpowiedzialność za wspólnie realizowane zadanie.

- Posiada świadomość zagrożeń działalności rolniczej oraz odpowiedzialności za stan środowiska naturalnego i jakości produkowanej żywności.

Zaliczenie:

101 - przygotowanie do ćwiczeń

203 - zaliczenie raportu, sprawozdanie z prac laboratoryjnych

301 – prezentacja ustna

Na ocenę 2

Wiedza: Nie rozróżnia etapów procesu analitycznego i technik rozdzielania. Nie zna metod oznaczania składników pokarmowych w wodach, glebach i materiale roślinnym.

Umiejętności: Nie potrafi pobierać i przygotowywać próbek do analizy oraz przeprowadzać próbek do roztworu.

Nie potrafi oznaczać składników mineralnych w próbkach wody, gleby i materiału roślinnego.

Kompetencje społeczne: Nie jest świadomy zagrożeń środowiskowych spowodowanej działalnością rolniczą

Na ocenę 3

Wiedza: Rozróżnia etapy procesu analitycznego i techniki rozdzielania. Zna niektóre metody oznaczania składników pokarmowych w wodach, glebach i materiale roślinnym.

Umiejętności: Potrafi pobierać i przygotowywać próbki do analizy oraz przeprowadzać próbki do roztworu.

Potrafi oznaczać niektóre składniki mineralne w próbkach wody, gleby i materiału roślinnego.

Kompetencje społeczne: Zna zagrożenia środowiskowe spowodowanej działalnością rolniczą, ale nie uwzględnia ich w praktycznym działaniu.

Na ocenę 4

Wiedza: Rozróżnia etapy procesu analitycznego i techniki rozdzielania. Zna metody oznaczania składników pokarmowych w wodach, glebach i materiale roślinnym.

Umiejętności: Potrafi pobierać i przygotowywać próbki do analizy oraz przeprowadzać próbki do roztworu.

Potrafi oznaczać składniki mineralne w próbkach wody, gleby i materiału roślinnego.

Kompetencje społeczne: Jest świadomy zagrożeń środowiskowych spowodowanej działalnością rolniczą i częściowo uwzględnia w działaniach.

Na ocenę 5

Wiedza: Rozróżnia etapy procesu analitycznego i techniki rozdzielania. Zna metody oznaczania składników pokarmowych w wodach, glebach i materiale roślinnym. Prawidłowo dobiera metody do spodziewanej zawartości składników w próbkach.

Umiejętności: Potrafi pobierać i przygotowywać próbki do analizy oraz przeprowadzać próbki do roztworu. Potrafi oznaczać składniki mineralne w próbkach wody, gleby i materiału roślinnego. Prawidłowo interpretuje uzyskane wyniki.

Kompetencje społeczne: Jest świadomy zagrożeń środowiskowych spowodowanych działalnością rolniczą, przypisuje im znaczącą wagę i uwzględnia w działaniach.