НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОБОПОДГОТОВКИ ПРИ АНАЛИЗЕ ПОЧВ

Смитюк Н.М.

Днепропетровский национальный университет

Использование ультразвука на стадии пробоподготовки является наиболее эффективным и позволяет значительно интенсифицировать данный процесс при анализе сложных объ­ектов, так как звукохимические реакции способствуют ус­корению реакций массообмена на поверхности анализируемой пробы. Нами предложено использование ультразвуко­вого воздействия при определении ва­лового содержания тяжелых металлов и их под­вижных форм в почве типа «чернозем обыкновенный».

Предложены методики ультразвукового получения почвенных вытяжек из черно­зема действием различных растворителей (1,0-0,1 М НС1; 1,0 М HNO₃; 1,0 М НАс; аце­татно-аммиачный буферный раствор с рН 4,5) для определения подвижных форм Сd, Со, Сг, Сu, Ni, Рb и Zn. Аппаратурное оснащение позво­лило исследовать влияние различных параметров ультразвука (частоты, интен­сивности) и длительности обработки на измене­ние содержания подвижных форм тяжелых металлов в вышеуказанных вытяжках. По­добраны параметры ультразвука (частота 22-25 кГц и интенсивность 3,23-3,88 Вт/см²), а также вре­мя воздействия (1-5 мин в зависимости от природы используемого растворите­ля и определяемого элемента), позволяющие получать почвенные вытяжки с содержа­нием тяжелых металлов на уровне агрохимических методик. Разрабо­танные методики отличаются хорошей воспроизводимостью результатов и экспрессностью.

Математическая обработка результатов эксперимента позволила найти уравнения зависимости изменения концентраций элементов в вытяжках от па­раметров ультразвука, а также провести множественный регрессионный анализ, что способствовало оптимиза­ции аналитического процесса.

При использовании метода кислотного разложения исследовано влияние состава растворителя, изменения интенсивности и продолжительности воздей­ствия ультразвука при частоте излучения 22 кГц на степень извлечения тяже­лых металлов при проведении валового анализа чернозема обыкновенного. Раз­работаны методики атомно-абсорбцион­ного определения валового содержания тяжелых металлов, предусматривающие неодно­кратную обработку проб ульт­развуком с частотой 22 кГц и интенсивностью 3,88 Вт/см² в течение 5 мин с добавлением свежих порций растворителя, а также последующее кипя­чение со смесью кислот. Использование данных методик позволяет повысить степень извлечения определяемых элементов по сравнению с традиционными метода­ми, извест­ными в агрохимии.

Таким образом, показано, что применение ультразвука на стадии пробоподготовки почвы типа «чернозем обыкновенный» позволяет значительно ускорить анализ.