умови правильного використання).
Частина п’ята
Аналіз поділяють на якісний та кількісний. Деякі сучасні фізико-хімічні методи поєднують в собі обидва типи.
Для кальцію властиві наступні хімічні реакції, за якими його визначають в грунтових витяжках, рослинах, сільськогосподарській продукції:
Карбонат амонію — осад білий, аморфний, при нагріванні кристалізується. Са2++(NH4)2СО3CaCO3v+ 2NH4
Сірчана кислота (солі лужних металів): з концентрованих розчинів дає білий осад Са2++SO42-CaSO4v
Оксалат амонію (щавелекислий амоній) — основна якісна реакція в агрохімічному аналізі, заважають іони барію та стронцію. Дає білий осад, який розчиняється в мінеральних кислотах але нерозчинний в оцтовій кислоті. Са2++(NH4)2С2O42-CaC2O4v+2NH4
Забарвлення полум’я. Леткі солі (хлориди або нітрати) забарвлюють полум’я в цеглисто-червоний колір.
Для визначення вмісту разом з магнієм (жорсткість води) користуються трилоном Б, з яким ці метали утворюють комплексну сполуку синього кольору.
Ці реакції виконуються в певних комбінаціях, які дають визначення кальцію навіть при домішках споріднених елементів.
Сучасні методи дослідження:
Потенціометрія — використовується кальцієселективний електрод ЭМ-Са-01. Дає вірні дані в межах від 0,1 до 10-4. Заважають магній, барій, натрій, калій, амоній. При значних домішках використовують декілька електродів для елементів, що заважають і по різниці визначають результат. Також використовують потенціометричне титрування.
Полум’яна спектрометрія — на спектрофотометрах типа Флафо-4 з фільтром "Са" — як якісний так і кількісний аналіз. Точність в межах 10-2 – 10-9. Найякісніший та найшвидший аналіз.
Атомно-абсорбціонна спектрометрія. Все, що відноситься до п.2.
Фотоколориметрування. Використовують забарвлені комплекси з ЕДТА. Заважають деякі елементи.
Масс-спектрометрія.
Метод мічених атомів.
Експрес-метод визначення присутності карбонатів кальцію в грунтах є дія соляною кислотою. При цьому грунт в розрізі "вскіпає".
Додаткові табличні дані про біоелемент кальцій
Масова частка кальцію в земній корі, морській воді, грунті, тваринах та рослинах
Елемент | Земна кора | Грунт | Морська вода | Рослини | Тварини
Са (кальцій) | 3,5 | 1,37 | 0,04 | 0,3 | 1,9
Середня масова частка кальцію в живій речовині (по В.І.Вернадському)
Декада | Масова частка | Елементи
ІІ | 1-10 | С, N, Ca
Фізико-хімічні властивості кальцію
Символ | поряд-ковий номер | електронна формула | ступінь окислення в живих організмах | радіус атома, пм | радіус іона, пм | енергія іонізації, мДж/моль | стандартний електродний потенціал, В | dідносна електронегативність
Са | 20 | 1s22s2p63s2p64s2 | 2+ | 197 | 99 | 0.5898 | Ca2++2eCa-2.866 | 1.00
Значення логарифмів констант стійкості комплексів кальцію з деякими біолігандами
РНК | ДНК | Тіамін | Рибо-флавин | Пірідоксин | Біотин | Нікотинамід | АТФ | АДФ | Валіноміцин | Енні-атин
2,32 | 2,20 | - | - | - | - | - | 3,79 | 2,68 | 2,70 | -
Логарифми констант стійкості комплексів кальцію з фульвокислотами (ФК)та гуміновими кислотами (ГК) при різних значеннях рН. |
Значення рН
3 | 3,5 | 5 | 7
ФК | 2,7 | 2,0 | 2,9—
ГК | 0— | 0 | 6,5
Середні показники зміни концентрації кальцію в рослинах під впливом гумінових кислот і в залежності від вмісту органічної речовини в субстраті
Масова доля в субстраті | гумінова кислота | органічна речовина
0,5 | 1,0 | 1,0 | 2,5 | 5,0
Масова доля кальцію, % | 75 | 57 | 93 | 81 | 70
Добуток розчинності деяких малорозчинних сполук кальцію
Аніони | ОН— | СО32- | РО43- | S2-
Добуток розчинності | 6,5*10-6 | 3,8*10-9 | СаНРО4 2,7*10-7 Са(РО4)2 2*10-29 | -
Логарифми констант стійкості кальцію з комплексонами
Скорочена позначка | Повна назва комплексону | Логарифм константи
ИДА | Іміндиоцтова кислота | 2,59
НТА | Нітрилоцтова кислота | 6,41
ЭДТА | Етилендиамінтетраоцтова кислота | 10,70
ДТПА | Диетилентетраміноцтова кислота | 10,89
ТТГА | Триетиленгексаміноцтова кислота | 9,89
ТПГА | Тетраетиленпентамінгептаоцтова кислота | 7,57
ОЭДТА | Оскиетилендиамінтриоцтова кислота | 8,00
ДБТА | Дигідроксибутилендиамінтетраоцтова кислота | 9,39
ЭДДЯ | Етилендиаміндиянтарна кислота | 4,23
ЭДОФА | Етилендиамін-ди(2-гідроксифенол)-диоцтова кислота | 7,20
ОЭДФ | Гідроксиетилендифосфонова кислота | 6,00
НТФ | Нітрилтриметиленфосфонова кислота | 6,68
