CZESŁAW ŚWIĘCICKI
METODA PALLMANNA, EICHENBERGERA I HASLERA OZNACZANIA TEMPERATURY (eT) GLEBY ZA POMOCĄ INW ERSJI CUKRU W MODYFIKACJI C. ŚWIĘCICKIEGO
Katedra G leboznaw stw a SGGW W arszawa
Średnia tem p eratura w ykładnikow a (eT) jest w artością ściśle określo ną. Wprawdzie (eT) jest nieco większa od średniej arytm etycznej tem pe ra tu r tego samego okresu czasu, ale według P allm anna i w spółpracowni ków charakteryzuje ona lepiej od średniej arytm etycznej tem peratu r procesy zachodzące w glebach.
Zasada m etody jest następująca: inw ersja
sa c h a ro z a --- > cukier inw ertow any.
P rzy stałej tem peraturze i przy stałym pH roztw oru inw ersja cukru ma przebieg rów nom ierny i zgodny z równaniem :
doc
— K T • H (A—x) (1)
gdzie:
A — koncentracja sacharozy na początku pom iaru (t = 0), X — ilość cukru inw ertow anego po czasie t (dób),
A —x — pozostała ilość sacharozy po czasie t (dób), t — czas w dobach,
Kt — stała inw ersji dla tem p eratu ry T,
H — koncentracja jonów wodorowych w roztworze = 1,259*10-3
(pH = 2,90).
Z tego w zoru po przekształceniu: 1 i A
176 С. Ś W IĘ C IC K I
N atom iast przy stałym pH, ale zmiennej tem peraturze, inw ersja cukru przebiega wolniej lub szybciej, zależnie od tem peratury.
Do pomiarów polarym etrycznych wyników inw ersji możemy rów na nie (2) przekształcić następująco:
-T rr.^îE jl:
< 3 >gdzie:
oc0 — kąt skręcania sacharozy na początku pomiaru, t = 0 (wielkość
dodatnia),
ß 0 — kąt skręcania cukru inw ertow anego po czasie t = oo,
cc — kąt skręcania częściowo inw ertow anego cukru po czasie t (dób),
Zależność m iędzy stałą inw ersji K r i tem peraturą T (roz twór zbuforowany cukru pH = 2,90)
R elationship between inversion constant K r and tem peratur T (buffered sugar solution pH = 2.90)
I. NASTAW IANIE ROZTWORÓW
1. R o z t w ó r b u f o r u j ą c y k w a s u c y t r y n o w e g o . 42,028 g kwasu cytrynowego ch.cz. rozpuszczamy w 200 ml 2n NaOH, a następnie uzupełniam y H20 dest. do 1000 ml.
2. R o z t w ó r k w a s u s o l n e g o . Kwas solny chemicznie czysty (c. wł. — 1,19) rozcieńczamy do 0,2n HC1.
3. W ł a ś c i w y r o z t w ó r z b u f o r o w a n y (HC1 — kwas cy trynow y) uzyskujem y przez zmieszanie roztw oru n r 1 z roztw orem n r 2. Do 404 ml kwasu cytrynow ego dodajem y 596 ml 0,2n HC1. Roztwór ten w ykazuje pH -= 3,0 (18 °C). Po spraw dzeniu pH dodajem y do tego roz tw oru 2 ml form aliny ch.cz.
4. R o z t w ó r s a c h a r o z y . 1500 g sacharozy ch.cz. (albo cukru handlowego ,,k ry ształ”) rozpuszczamy w 1000 ml wody destylowanej.
W celu całkowitego rozpuszczenia cukru roztw ór podgrzewam y na wol nym płom ieniu zw racając uwagę, aby cukier się nie skarmelizował. O bję tość tego roztw oru po ochłodzeniu wynosi 1900 ml. O trzym any syrop fil tru jem y na sączku karbow anym (najlepiej na gorąco). Filtrow anie trw a kilka godzin, po czym dodajem y form aliny (2 ml na litr roztworu).
II. NASTAW IANIE ROZTWORU CUKRU ZBUFOROWANEGO O pH = 2,90
Roztwór zbuforow any przygotow ujem y w zależności od ilości i po jemności zastosowanych am pułek do oznaczeń. Najczęściej stosujem y am pułki szklane o pojemności 20—50 ml, które po w ymyciu i wysuszeniu w suszarce (3 godz.) napełniam y do 2/3 pojemności zbuforow anym roz tw orem cukru, który uzyskujem y przez zmieszanie jednakowych ilości roztw oru n r 3 z roztw orem n r 4. Według oryginalnej m etody Pallm anna i współpracowników roztw ory przed zmieszaniem trzeba by w ysteryli- zować w autoklaw ie w ciągu 60 m inut przy 115 °C, ale dodatek form aliny chroni te roztw ory w zupełności przed działaniem m ikroflory. N astępnie szklane am pułki zalutow ujem y nad palnikiem Bunzena i w kładam y do blaszanych gilz, a następnie umieszczamy w w ytypow anych miejscach w glebie lub w ściółce leśnej. Do gilz ochronnych przyw iązujem y nylo nowe żyłki, które znaczą miejsca założenia ampułek. P u nk t zam arzania roztw oru cukru zbuforowanego = —4,7 °C.
O z n a c z a n i e cc0 — Oznaczamy inw ersję cukru na polarym etrze przy 20 °C przed doświadczeniem.
O z n a c z a n i e ßQ — Do erlenm eyerki na 100 ml nalew am y roz tw ór cukru zbuforowanego i gotujem y 40 m inut pod zw rotną chłodnicą, po czym studzim y do temp. 20 °C i oznaczamy inw ersję cukru na pola rym etrze.
O z n a c z a n i e a. Oznaczamy k ąt skręcania częściowo inw ertow a nego cukru na polarym etrze po w yjęciu am pułek z gleby (przy 20 °C). Jak w ykazały badania, dokładność tej zm odyfikowanej m etody wynosi
S x = 0,2. N atom iast form alina w ilości 2 ml na 1 litr roztw oru całkowicie
zabezpiecza przed niepożądaną uboczną inw ersją cukru. Przykład obli czenia, gdy cc = 21,75, a0 = 25,70, ß0 = 9,53, t = 45 dni:
K. 1 25,70 + 9,53 _ 1000 35,23.
r ~ 1,259 . IO"3 * ’ g 21,75 + 9,53 ~ 1,259 • 45 ' ё З Щ ’
178 С. Ś W IĘ C IC K I 3,00000 -0,10000 1,54691 1000 -1,65321 . 35,23 -1,49527 lo o ________ = _________ ; log--- - = ________ • ° 1,259 -45 1,24679’ ë 31,28 0,05164’ log 0,05164 = 0,71299-2; log K T = log + l og |log
1,24679 1 f) 71 2QQ 2
l0S - T Ś 5 9 7 8 — 2 = ° .95978- 1 = -» .» « > 2 2 ;
eT możemy obliczyć w dwojaki sposób: m atem atycznie lub z interpo
lacji. Sposób m atem atyczny jest następujący: eT = (log K T — B) : m; dla tem p eratu r 2—28 °C współczynnik B = —1,22; m = 0,07197; natom iast dla tem p eratu r 28—40 °C В = 0,9064; m = 0,0597; stąd
-0,04022
е Т = т л ш - ; а д и , - “ -, ' с średnio na 1 dzień w ciągu badanego okresu.
LITERATURA
[1] M u s i e r o w i c z A., Ś w i ę c i c k i C., K r ó l H., K i e r s n o w s k a A.: Roczn. Glebozn. t. XII, 1963, z. 1, s. 17—33.
[2] P a l l m a n H., E i c h e n b e r g e r E., H a s l e r A.: Berichte der S ch w eize rischen Botanischen G esellschaft. Band 50, Zürich 1940, s. 337—362.
4 . СВЕНЦИЦКИ МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА ПАЛЛЬМАННА, ЕЙХЕНБЕРГЕРА И ХАСЛЕРА ПО ОБОЗНАЧЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВ (еТ) С ПОМОЩЬЮ САХАРА К а ф е д р а П оч вов еден ия В ар ш авск ой С ел ь ск охозя й ств ен н ой А кадем ии Р е з ю м е Автором приводится видоизменение метода обозначения экспонентной сре дней температуры почв (еТ) с помощью поляриметрического метода измерений угла поляризация сахара в буфорном растворе (pH = 2,90) вследствие инверсии сахарозы под влиянием определенной температуры почвы. Модификация ме тода состоит в том, что вместо стерилизации растворов сахара и буфорного раствора соляной кислоты в автоклаве в течении 60 мин. в температуре 115° — к этим растворам добавляют по 2 мл х.ч. формалина на литр. Это предохраняет раствор от дальнейшего заражения, сокращает время приготовления образцов,
не препятствует отчетам на поляриметре и ни в чем не изменяет качества получаемых результатов, по сравнению с оригинальным методом. С помощью этого видоизменного метода определяляли в течение нескольких вегетационных периодов температуры почв из различных севооборотов.
с. ŚW IĘCICKI
A MODIFICATION OF PALLMANN, EICHENBERGER AND HASLER’S METHOD OF SOIL TEMPERATURE (eT) DETERMINATION
BY MEANS OF SUGAR INVERSION
D ep a rtm e n t o f S o il S c ie n c e . W arsaw A g ricu ltu ra l U n iv e r sity
S u m m a r y
Author gives a m odification of the m ethod of determ ining the mean exp on en tial soil tem perature (eT) by polarim etric m easurem ent of the rotation of the plane of polarization in a buffer solution (pH = 2.90) due to saccharose inversion under the influence of a defined soil tem perature. Instead of sterilizing the sugar solution and the buffered hydrochloric acid in an autoclave during 60 m inutes at 115 °C, the author adds 2 m l chem ically pure form alin per liter. This im pedes further contam ination of the solution, shortens the tim e of sam ple preparation, does not obstruct polarim eter readings and does not affect the quality of the obtained results, as compared w ith the original method. The m odified method has been used for soil tem perature m easurem ent during several growing seasons w ith different crop rotations.
