Методы определения нитратов и нитритов
Азотсодержащие соединения и их влияние на организмы
Определить по внешнему виду содержание нитратов в овощах и фруктах трудно или вообще невозможно. У вегетирующих (с листьями и стеблями) растений по интенсивности зеленой окраски листьев и черешков, особенно нижних ярусов, можно лишь ориентировочно судить: чем она темнее, тем больше нитратов в них содержится. При осмотре клубней картофеля, корнеплодов, плодов, ягод это сделать еще труднее. Агробиологи советуют при покупке овощей и фруктов выбирать не самые красивые плоды. В блестящих, как будто искусственных плодах нитратов, как правило, предостаточно. Замечено, что корнеплоды моркови одного сорта, но имеющие более яркую окраску, содержат нитратов меньше, чем корнеплоды, окрашенные менее интенсивно. Зеленые стручки фасоли содержат нитратов больше, чем желтые. Сходная зависимость между окраской и содержанием нитратов наблюдается у сортов сладкого перца. В арбузах и дынях много нитратов под коркой и в незрелых плодах. В сочных перезревших арбузах наличие нитратов легко определить по пустотам в мякоти, из которых выпадают семена.
В аналитической химии известно несколько методов качественного определения нитратов и нитритов в растворе.
1. На часовое стекло поместить три капли раствора дифениламина, пять капель концентрированной серной кислоты и несколько капель исследуемого раствора. В присутствии нитрат- и нитрит-ионов появляется темно-синее окрашивание.
2. К 10 мл исследуемого раствора прибавить 1 мл раствора, состоящего из 10%-го раствора реактива Грисса в 12%-й уксусной кислоте, и нагреть до 70–80 °С на водяной бане. Появление розового окрашивания свидетельствует о наличии нитрит-ионов.
Приготовление реактива Грисса. Реактив состоит из двух растворов.
Первый – растворить 0,5 г сульфаниловой кислоты при нагревании в 50 мл 30%-го раствора уксусной кислоты.
Второй – прокипятить 0,4 г a-нафтиламина в 100 мл дистиллированной воды. К бесцветному раствору, слитому с сине-фиолетового осадка, прилить 6 мл 80%-го раствора уксусной кислоты.
Перед применением оба раствора смешать в равных объемах.
3. К 10 мл исследуемого раствора прилить 10–15 капель щелочи, добавить 25–50 мг цинковой пыли, полученную смесь нагреть. Нитраты восстанавливаются до аммиака, который обнаруживается по покраснению фенолфталеиновой бумаги, смоченной в дистиллированной воде и внесенной в пары исследуемого раствора.
4. Оригинальные методы для определения нитратов и нитритов предложены А.Л.Рычковым (1-й Московский медицинский институт имени И.М.Семашко). Для их проведения можно воспользоваться аптечными препаратами: риванолом (этакридина лактат), физиологическим раствором (0,9%-й раствор хлорида натрия в дистиллированной воде), антипирином (1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5).
Р и в а н о л ь н а я р е а к ц и я. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл физиологического раствора и смешивают с 1 мл риванольного раствора (таблетку риванола растворяют при нагревании в 200 мл 8%-й соляной кислоты). Если появится бледно-розовая окраска, значит, уровень нитратов и нитритов в питьевой воде недопустим.
А н т и п и р и н о в а я р е а к ц и я. Антипирин в присутствии 50 мг/л нитритов образует нитропроизводное, окрашенное в салатовый цвет. Если в растворе присутствуют следы дихромата калия, то чувствительность реакции сильно возрастает, и при содержании нитритов более 1,6 мг/л появляется розовая окраска.
Для проведения этого анализа 1 мл питьевой воды смешивают с 1 мл физиологического раствора (концентрация нитритов при таком разведении уменьшается вдвое), добавляют 1 мл раствора антипирина (1 таблетку антипирина растворяют в 50 мл 8%-й соляной кислоты) и быстро 2 капли 1%-го раствора дихромата калия. Смесь нагревают до появления признаков кипения. Если в течение 5 мин раствор становится бледно-розовым, то в нем содержится более 1,6 мг/л нитрит-ионов, а в анализируемой питьевой воде их вдвое больше. В этом случае содержание нитрит-ионов превышает предельно допустимую концентрацию.
Количественное определение суммарного содержания нитратов и нитритов проводят с помощью реактива Грисса, переведя предварительно нитраты в нитриты цинковой пылью в кислой среде при рН = 3. Затем 10 капель исследуемого раствора подкисляют 10 каплями уксусной кислоты и прибавляют 8–10 капель реактива Грисса. Через 5–10 мин появляется розовое или красное окрашивание.
Для определения количественного содержания нитрит-ионов используют серию стандартных растворов. Сначала готовят основной раствор, содержащий 1000 мг нитратов в литре. С этой целью 1,645 г нитрата калия, высушенного до постоянной массы при температуре 105 °С, растворяют в 1 л дистиллированной воды в мерной колбе. Из основного раствора готовят рабочие стандартные растворы (в день проведения анализа) с содержанием 100, 50, 25 и 10 мг/л разбавлением его соответственно в 10, 20, 40 и 100 раз. При проведении анализа с градуировочным раствором проводят те же операции, что и с анализируемой пробой. Затем интенсивность окраски исследуемого образца сравнивают с окраской эталонных растворов визуально или на фотоэлектроколориметре (табл.).
Ориентировочное содержание нитритов
При массовых анализах растений на содержание нитратов используют потенциометрический метод, который позволяет определить различные физико-химические величины и проводить количественный анализ путем измерения электродвижущей силы элемента. Этот метод основан на применении нитратселективного электрода, позволяющего быстро и точно проводить анализы вытяжек из свежего и сухого растительного материала. Метод хорош не только благодаря высокой точности, но и универсальности применения, в том числе и для растительной продукции, имеющей ярко окрашенный сок, мешающий распознаванию нитратов колориметрическими методами.
Нитратселективный электрод относится к ионоселективным электродам с жидкой мембраной, обладающей свойствами полупроницаемости и повышенной избирательности по отношению к определенному типу ионов. Это свойство позволяет определять активность анализируемого иона по результатам одного измерения, т. е. прямым потенциометрическим методом.
Жидкие мембраны изготавливают на базе ионообменного раствора в соответствующем растворителе. Этим раствором пропитывают стеклянный фильтр или синтетическую пористую пластинку (тефлон, поливинилхлорид и т. д.). К растворителю предъявляют следующие требования:
- не смешиваться с водой;
- обладать высокой вязкостью, чтобы не вытекать из мембраны;
- иметь пониженную упругость пара, чтобы не улетучиваться;
- иметь относительно высокую диэлектрическую постоянную, чтобы ассоциация ионов не выходила за разумные пределы.
Ионообменный раствор образует с исследуемым ионом диссоциирующее в той или иной степени ионное соединение или же связывает исследуемые ионы в комплекс, устойчивый в данном растворителе.
На рисунке представлена схема устройства ионо(нитрат)селективного электрода. Мембрана нитратселективного электрода содержит положительно заряженный комплексный ион переходного металла (Ni 2+ , Fe 2+ ) с хелатными группами о-фенантролина.
Рис. Схема ионоселективного электрода с жидкой мембраной:
1 – внутренний электрод сравнения (хлорсеребряный); 2 – исследуемый раствор; 3 – ионообменный раствор; 4 – пластиковый корпус устройства; 5 – жидкая мембрана, приготовленная из пористой диафрагмы, пропитанной ионообменным раствором
Предложены и другие жидкостные нитрат-электроды, полученные на основе растворов нитрата диметилгексилдецилбензиламмония в деканоле, нитратов тетраоктиламмония и полимерных ионообменных систем.
Однако для различных практических применений, особенно в почвоведении и агрохимии, отдают предпочтение пленочному нитрат-электроду на основе тетрадециламмоний нитрата в дибутилфталате.
Л и т е р а т у р а
Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Аналитическая химия. М.: Просвещение, 1975;
Корыта И., Дворжак И., Богачкова В. Электрохимия. М.: Мир, 1975;
Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды. Л.: Химия, 1980.
М.Д.Трухина,
Московский педагогический
государственный университет
Источник
Химия 9 класс, помогите пожалуйста!
Предложите способ распознавания растворов нитрата железа 2, нитрата магния и нитрата калия. приведите необходимые уравнения реакции, укажите их признаки.
Определите массу меди, которая может быть получена из 16 кг оксида меди 2, если выход реакции составляет 70% от теоретически возможного.
1. Наличие ионов калия можно определить смешиванием капли исследуемого раствора с каплей раствора гексанитрокобальтата натрия. Образующийся гексанитрокобальтат калия-натрия выпадает в осадок в виде жёлтых прозрачных, имеющих характерную тетраэдрическую форму кристаллов. Осадок рассматривается под лупой или микроскопом с небольшим увеличением.
2KNO3 + Na3[Co(NO2)] = K2Na[Co(NO2)] + 2NaNo3
2. Дробной качественной реакцией на ион железа (III) всегда и везде является образование роданида железа. Соединение имеет забивающий всё насыщенный красный цвет, одно время использовалось в кинематографе и театральных постановках, когда надо было изобразить кровавое убийство. В Вашем случае железо нужно чем-то окислить, можно даже кислородом воздуха.
FeCl3 + 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl
На самом деле в растворе роданид железа имеет более сложную, комплексную формулу, но для 9-ого класса написанного достаточно.
3. Ион магния тоже может быть определён микрокристаллоскопически, как и калий. Каплю раствора соли смешивают с каплей раствора аммиака, каплей раствора хлорида аммония и каплей кислого фосфата натрия. Образуется характерный осадок, который рассматривают под микроскопом. Реакция требует определённого навыка.
4. Нитрат-анион определяется реакцией бурого кольца. В пробирку помещают каплю воды, кристаллик сульфата железа (II), каплю раствора и каплю серной кислоты концентрированной. Выделяется оксид азота (II), образующий бурое соединение с ионом желаза [Fe(NO)]SO4.
Источник
Химия 9 класс, помогите пожалуйста!
Предложите способ распознавания растворов нитрата железа 2, нитрата магния и нитрата калия. приведите необходимые уравнения реакции, укажите их признаки.
Определите массу меди, которая может быть получена из 16 кг оксида меди 2, если выход реакции составляет 70% от теоретически возможного.
1. Наличие ионов калия можно определить смешиванием капли исследуемого раствора с каплей раствора гексанитрокобальтата натрия. Образующийся гексанитрокобальтат калия-натрия выпадает в осадок в виде жёлтых прозрачных, имеющих характерную тетраэдрическую форму кристаллов. Осадок рассматривается под лупой или микроскопом с небольшим увеличением.
2KNO3 + Na3[Co(NO2)] = K2Na[Co(NO2)] + 2NaNo3
2. Дробной качественной реакцией на ион железа (III) всегда и везде является образование роданида железа. Соединение имеет забивающий всё насыщенный красный цвет, одно время использовалось в кинематографе и театральных постановках, когда надо было изобразить кровавое убийство. В Вашем случае железо нужно чем-то окислить, можно даже кислородом воздуха.
FeCl3 + 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl
На самом деле в растворе роданид железа имеет более сложную, комплексную формулу, но для 9-ого класса написанного достаточно.
3. Ион магния тоже может быть определён микрокристаллоскопически, как и калий. Каплю раствора соли смешивают с каплей раствора аммиака, каплей раствора хлорида аммония и каплей кислого фосфата натрия. Образуется характерный осадок, который рассматривают под микроскопом. Реакция требует определённого навыка.
4. Нитрат-анион определяется реакцией бурого кольца. В пробирку помещают каплю воды, кристаллик сульфата железа (II), каплю раствора и каплю серной кислоты концентрированной. Выделяется оксид азота (II), образующий бурое соединение с ионом желаза [Fe(NO)]SO4.
Источник
Исследовательская работа по химии на тему «Определение нитратов в овощах» (9 класс)
Выбранный для просмотра документ Определение нитратов в овощах..docx
УЧЕНИЦА 11 КЛАССА
КОСТОЧКОВСКОЙ ОШ I – III СТУПЕНЕЙ
РУКОВОДИТЕЛЬ: ДЖЕЛИЛОВА Э.Р.
Введение
В последнее время из-за безработицы многие сельские жители занялись выращиванием ранних овощей, чтобы хоть как то прожить в наше кризисное время. Многие, по незнанию своему, без меры вносят удобрения, чтобы ускорить процесс созревания продукции. А какие нормы для каждого овоща? Выдерживаются ли они? Кто несет ответственность за содержание нитратов в овощах? Кто это контролирует? Чем грозит это потребителю, т.е. нам с вами? Что мы знаем о нитратах и их влиянии на состояние здоровья населения? Я задалась этими вопросами и решила выяснить, есть ли у нас в Нижнегорском районе такие службы и как они работают?
Обыкновенный кочан капусты, попав на наш стол, может оказаться “миной замедленного действия” – может вызвать расстройство желудка, отравить организм, ослабить его жизненно важные функции, ухудшить способность крови обеспечивать клетки кислородом, даст толчок к возникновению онкологических заболеваний. Виновник – нитраты.
Нитраты – результат круговорота азота в природе, необходимая часть азотного питания растения, без которых невозможны сложные биологические процессы синтеза белка. Они были, есть и будут, даже если полностью отказаться от применения удобрений.
Рассмотрим круговорот азота в природе. В результате гниения и горения органических веществ часть связанного азота высвобождается и выделяется в атмосферу. Однако в естественных условиях содержание связанного азота в грунте не уменьшается, А масса свободного азота в атмосфере не увеличивается. Растения усваивают азот неорганических соединений, содержащихся в грунте в виде ионов: NH 4 + и NO 3 ‾ . Животные поедают растения. В процессе гниения растений и животных под влиянием специальных бактерий органические соединения азота превращаются в неорганические и снова возвращаются в грунт. Эти соединения снова усваиваются растениями и цикл замыкается. Во время грозовых разрядов ( t =3000ºС) небольшое количество азота связывается и образуются оксиды, которые, соединяясь с водой, в виде дождя попадают в грунт. Связывание атмосферного азота в биосфере происходит за счет бактерий, которые содержатся на корнях некоторых бобовых растений и в грунте.
Цель моей работы: экспериментальным путем определить содержание нитратов в овощах.
Задачи: ознакомиться с ПДК нитратов в овощах; выяснить как влияют нитраты на здоровье человека; предложить способы уменьшения нитратов в овощах.
1.1.Восстановление нитратов в растениях
Нитраты являются элементом питания растений и естественным компонентом пищевых продуктов растительного происхождения. Их высокая концентрация в почве абсолютно не токсична для растений, напротив, она способствует усиленному росту надземной части растений, более активному протеканию процесса фотосинтеза, лучшему формированию репродуктивных органов и в конечном итоге – более высокому урожаю. Например, если в период вегетации в растениях салата и шпината нитратов будет меньше 2000 мг/кг, то высокого урожая не жди: листья будут мелкие, грубые, непригодные для реализации. Во время массового образования кочанов и черешков листьев капусты нитратов должно быть 2000–3000 мг/кг. Поскольку в органические соединения растений включается только аммонийный азот, нитрат-анионы, поглощенные растением, должны восстановиться в клетках до аммиака. Образованием аммиака завершается и распад органических веществ – аминокислот, амидов, белков. Нитраты, поступившие в растения, восстанавливаются по схеме:
Первый этап восстановления нитрата протекает в соответствии с уравнением:
где NAД(Р)H – никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный, NAД(Р) + – никотинамидадениндинуклеотидфосфат окисленный.
Нитратредуктаза – фермент класса оксидоредуктаз, синтезируемый в клетках в ответ на поступление NO 3 – ; им особенно богаты молодые листья и кончики корней.
Образующиеся нитриты не накапливаются, а быстро восстанавливаются до NH 4 + с помощью фермента – нитритредуктазы:
где ФД – ферредоксин – железосодержащий белок, выполняющий функции переносчика электронов.
Нитритредуктаза – фермент, активность которого в 5–20 раз выше, чем нитратредуктазы. Эффективность этого фермента так высока, что свободные промежуточные продукты при восстановлении NO 2 – до NН 4 + (гипонитрит (HNО) 2 , гидроксиламин NН 2 ОН) в растении не накапливаются. Нитритредуктаза может содержаться и в листьях, и в корнях.
Аммиак, поступивший в растение извне, образовавшийся при восстановлении нитратов или в процессе фиксации молекулярного азота, далее усваивается растениями с образованием различных аминокислот и амидов. Таким образом, нитраты являются естественным азотистым компонентом растительного организма.
1.2. Влияние нитратов на организм человека.
Высокие дозы нитратов могут вызвать у человека отравление и даже привести к смерти. Токсическое действие нитратов связано с восстановлением их до нитритов, аммиака, гидроксиламина под влиянием микрофлоры пищеварительного тракта и тканевых ферментов. Если в организм человека поступают высокие дозы нитратов, через 4–6 ч появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов, диарея. Одновременно ощущается общая слабость, головокружение, боли в затылке и сердцебиение.
Первая медицинская помощь: обильное промывание желудка, прием активированного угля из расчета 1 таблетка на 10 кг веса больного или выпить 1-2 стакана бледно-розового раствора марганцовки.
Употребление в течение долгого времени пищи и воды с высоким содержанием нитратов вызывает также аллергию, нарушение деятельности щитовидной железы, приводит к возникновению многочисленных болезней в результате нарушения обмена веществ, опорно-двигательного аппарата и нервной системы.
Чем же обусловлено такое токсическое действие на организм нитратов? Дело в том, что нитраты, превратившись в желудочно-кишечном тракте в нитриты, попадают в кровь и окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. При этом образуется метгемоглобин, не способный переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье.
Выявлены два способа окисления гемоглобина HbFe 2+ . При прямом окислении роль окислителя играют нитрит-анионы:
Во время косвенного окисления гемоглобина сначала нитриты окисляются до нитратов с образованием пероксида водорода, затем последний вступает в реакцию с железом гемоглобина:
Угрозой для жизни является накопление в крови 20% и более метгемоглобина (HbFe 3+ ).
Наибольшая же опасность повышенного содержания нитратов в организме заключается в способности нитрит-иона участвовать в реакции нитрозирования аминов и амидов, в результате которой образуются нитрозосоединения, обладающие канцерогенным и мутагенным действием.
Образование нитрозосоединений происходит при взаимодействии азотистой кислоты с вторичными аминами как в продуктах питания в процессе их кулинарной обработки, так и внутри организма:
N-нитрозосоединения имеют общую структуру:
Их можно разделить на два класса с различными свойствами: нитрозамины, где R 1 и R 2 – алкильные или арильные группы, и нитрозамиды, где R 1 – алкильная или арильная группа, R 2 – ацильная группа.
Проведенные на животных опыты показали, что N-нитрозосоединения способствуют образованию опухолей во всех органах, кроме костей. Чаще всего контролируют наличие в продуктах N-нитрозодиметиламина (НДМА) и N-нитрозодиэтиламина (НДЭА).
1.3.Пути поступления нитратов в организм человека.
Допустимое суточное потребление нитратов для человека не должно превышать 5 мг на 1 кг массы тела, т. е. не более 350 мг в сутки для человека массой 70 кг. В организм человека нитраты поступают (в %): с овощами – 70, с водой – 20, с мясными, молочными и консервированными продуктами – 6. Наиболее опасно отравление нитратами, растворимыми в воде, т. к. это увеличивает скорость всасывания их в кровь, поэтому содержание нитрат-аниона в воде не должно превышать 45 мг/л.
Содержание нитратов в продуктах животноводства невелико, например в молоке и молочных продуктах их содержится не более 10 мг/кг. Нитраты используют как консерванты при производстве сыров, и их суммарное содержание не превышает 50 мг/кг. При изготовлении ветчинно-колбасных изделий нитраты добавляют не только для подавления деятельности болезнетворных бактерий, но и для того, чтобы придать мясным изделиям красно-коричневый оттенок. Содержание этих веществ в мясной продукции также не представляет опасности для здоровья людей (нитраты – 1–5 мг/кг).
Больше всего нитратов в организм человека поступает с овощами и картофелем. Это послужило причиной того, что во многих странах мира, в том числе и в нашей, в 1988 г. были разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов в сельскохозяйственной продукции.
1.4 Предельно-допустимые концентрации нитратов в овощах.
ПДК нитратов в овощах разных стран колеблются в значительных пределах, причем у нас установлены самые низкие ПДК по сравнению с зарубежными странами. В табл. 1 (см. приложение) приведены данные, характеризующие способность различных сельскохозяйственных культур накапливать нитраты.
1.5. Содержание нитратов в разных частях растений.
Содержание нитратов в разных частях растений неодинаково. Наиболее богаты нитратами сосудопроводящие системы растения, расположенные ближе к корню. В жилках листьев, листовых черешках, стеблях нитратов больше, чем в мякоти листьев и плодах; в кожице и поверхностных слоях плодов они преобладают над внутренними слоями. Например, в листьях петрушки, сельдерея, укропа нитратов на 50-60% меньше, чем в стеблях. В соцветиях цветной капусты – на 70% меньше, чем в кочерыжке. В листовых пластинках белокочанной капусты их на 30-40% меньше, чем в утолщенных черешках этих листьев, и на 60-70% по сравнению с кочерыжкой. В поверхностной части моркови нитратов на 80% меньше, чем в ее сердцевинке. А в огурцах и редисе, наоборот, — поверхностные слои (кожура) на 70% богаче нитратами, чем внутренние. У дыни и арбуза не следует есть незрелую мякоть, прилежащую к корке. Огурцы лучше почистить и срезать место прикрепления их к стеблю.
1.6.Факторы, влияющие на накопление нитратов в растениях.
Содержание нитратов в растениях меняется в течение суток. Это объясняется интенсивностью восстановления нитрат-ионов до аммиака. Ночью и рано утром активность ферментов, участвующих в восстановлении NО 3 – , низка, что ведет к их накоплению. С повышением температуры и интенсивности освещения активность этих ферментов, в первую очередь нитратредуктазы, возрастает, что ведет к снижению содержания нитратов. В связи с этим сбор овощей лучше вести днем, когда содержание NО 3 – уменьшается на 30–40% по сравнению с утренними часами.
Уменьшается количество нитратов и при хранении овощей и фруктов. Например, во время зимнего хранения содержание нитратов в картофеле снижается на 20%. В первый период хранения происходит послеуборочное дозревание, и нитрат-анионы, восстановившись до аммиака, включаются в состав органического вещества. Во второй период хранения, когда клубень выходит из состояния покоя и начинает прорастать, нитраты расходуются на построение новых органов (листья, корни).
Агробиологи насчитывают около 30–40 факторов, влияющих на накопление нитратов в растениях, основным из которых является чрезмерное внесение удобрений, особенно их нитратных форм (аммиачная, калийная, натриевая селитра). Подкармливать растения лучше амидными или аммонийными формами удобрений (карбамид или мочевина, сульфат аммония), т. к. аммиачный азот поглощается растениями и сразу включается в аминокислоты и белки без накопления нитратов.
Увеличение количества нитратов в продукции можно получить и при избыточном удобрении почвы органикой. Важный фактор регулирования содержания NО 3 – – совместное применение органических и минеральных удобрений. Уменьшение содержания нитрат-ионов при этом связано с тем, что органические удобрения обогащают почвы полезной микрофлорой, которая временно поглощает лишний азот, стимулируя тем самым замедление процесса нитрификации в почве в начальный период развития растений.
Подкормка азотом незадолго (за 1–2 недели) до уборки урожая также ведет к увеличению содержания нитратов в растительной продукции. Наоборот, чем больше срок между внесением удобрений и уборкой урожая, тем меньше NО 3 – содержится в растении. Наиболее эффективны подкормки азотом в период интенсивного роста растений. В это время азот быстро вовлекается в процесс роста и поэтому не накапливается в виде нитратов. При снижении интенсивности роста, вызванном старением растения или действием неблагоприятных внешних факторов, азот перестает вовлекаться в обмен веществ и накапливается в виде NО 3 – -ионов.
Наряду c азотом для нормального роста и развития растений необходимы фосфор и калий. При дефиците этих питательных элементов затормаживается образование органического вещества в процессе фотосинтеза, в результате чего снижается расход поступившего азота на процессы роста. Это приводит к увеличению концентрации нитратного азота в органах растений. Следует избегать одностороннего преобладания минерального азота: его надо использовать с учетом обеспеченности растений фосфором, калием и другими элементами.
Из микроэлементов наиболее важным для предотвращения накопления нитратов является молибден, т. к. этот металл входит в состав нитратредуктазы и, следовательно, принимает участие в восстановлении нитратов.
Из остальных агротехнических факторов выращивания растений немаловажное влияние на концентрацию нитратов оказывают освещенность, влагообеспеченность, температура выращивания и сроки уборки урожая. При слабой освещенности нитраты не полностью превращаются в аминокислоты, особенно в листовых овощах, редисе, огурцах, выращиваемых в закрытом грунте. При посадке овощных культур не следует заглушать посевы, необходимо следить за правильным формированием растений, не допуская избыточной листовой массы.
В засушливые годы при внесении высоких доз азотных удобрений в почву растения накапливают больше нитратов, поэтому необходим регулярный полив овощей, чтобы азотное питание было умеренным и равномерным.
Температурный фактор особенно влияет на содержание нитратов у растений, выращенных в условиях короткого светового дня (редис, салат, шпинат, лук). Если в теплице поддерживается умеренная температура (13–23 °С), то овощи содержат меньше нитратов, чем при более низкой (8–18 °С) или более высокой (20–28 °С) температуре.
Помните, что в недозрелых овощах содержание нитратов значительно выше, чем в спелых. Однако не следует допускать и перезревания овощей. Часто переросшие корнеплоды столовой свеклы, кабачки содержат повышенное количество нитратов. У моркови лучшее качество корнеплода отмечено при массе его 100–200 г.
1.7.Общие закономерности накапливания нитратов различными сортами овощей.
Накопление нитратов различными культурами имеет наследственно закрепленный характер, т. е. они обладают сортовой спецификой, которая выявлена у ряда овощных культур. Сортовые различия могут быть обусловлены разной реакцией на условия окружающей среды и режимом минерального питания, а также генетически закрепленным уровнем активности нитратредуктазы, разной продолжительностью вегетационного периода сортов. Безусловно, каждый сорт любой культуры уникален по своим характеристикам, в том числе и по способности накапливать нитраты. Однако можно выделить некоторые общие тенденции:
ранние сорта овощей содержат больше нитратов, чем поздние;
овощи закрытого грунта склонны к большему накоплению нитратов, чем открытого;
пчелоопыляемые гибриды огурца накапливают нитратов вполовину меньше, чем партенокарпические (самоопыляемые);
из партенокарпических гибридов огурца короткоплодные накапливают нитратов примерно на 17% больше, чем длинноплодные;
более ярко окрашенные сорта корнеплодов (в частности, морковь) содержат NO 3 – меньше, чем бледно окрашенные;
сорта зеленой стручковой фасоли склонны к накоплению большего количества нитратов, чем желтой.
В табл. 1.1 указаны сорта некоторых овощных культур, в которых содержание нитратов в период сбора урожая значительно отличается друг от друга.
Таблица 1.1. Сорта и гибриды овощей, отличающиеся содержанием нитратов в период сбора урожая
1.8. Способы уменьшения нитратов в овощах.
От избытка нитратов в овощной продукции можно избавиться после сбора урожая. При варке, бланшировании, консервировании, солении, квашении и очистке уровень нитратов в овощах и фруктах значительно снижается. Так, очистка картофеля от кожуры снижает концентрацию NO 3 – примерно на 30–40%. При приготовлении овощей в пищу, особенно при употреблении их в свежем виде, места концентрации нитратов (кожура, плодоножки, сердцевины корнеплодов, черешки, места переходов корнеплодов в корни, кочерыги) надо удалять.
Квашение, консервирование, соление, маринование имеют свою специфику в случае изменения уровня нитрат-ионов в овощах. Первые 3–4 дня идет усиленный процесс восстановления нитратов до нитритов, поэтому нельзя употреблять свежезасоленные капусту, огурцы и другие овощи раньше, чем через 10–15 дней.
При длительном (в течение 2 ч) вымачивании листовых овощей из них вымывается 15–20% NO 3 – .
Чтобы снизить на 25–30% содержание нитратов в корнеплодах и капусте, достаточно в течение часа подержать их в воде, предварительно нарезав на небольшие кусочки.
При варке картофель теряет NO 3 – до 80%, морковь, капуста, брюква – до 70%, столовая свекла – до 40%.
Наличие повышенного содержания нитратов в зелени обезвреживается значительным количеством в ней аскорбиновой кислоты (витамин С), поэтому полезно вводить свежую зелень в состав овощных блюд.
Салаты и плодоовощные соки желательно употреблять свежеприготовленными. Хранение их не очень длительное время даже в холодильнике способствует размножению в них микрофлоры, восстанавливающей NO 3 – -ионы до опасных для человека NO 2 – -ионов.
2.1. Качественная реакция на нитрат-ион.
При выполнении опыта по определению нитрат-иона необходимо придерживаться техники безопасности, так как выделяющийся оксид азота( IV ) обладает выраженным раздражающим действием на дыхательные пути, его ПДК – 0,085мг/м 3 .
Опыт 1. Обнаружение иона NO 3 ‾ в нитратах.
По инструкции поместили в пробирку небольшое количество нитрата натрия (чтобы только покрылось дно) и добавили 4-5 капель раствора серной кислоты. Нагрели содержимое пробирки в течение нескольких секунд до начала кипения. Осторожно поместили в полученный горячий раствор конец длинной медной проволоки и вынули ее сразу же при появлении бурого газа. Закрыли пробирку пробкой, а смоченную кислотой проволоку опустили в сосуд с водой.
В ходе реакции выделяется «бурый газ» NO 2 , раствор окрашивается в светло-голубой цвет.
Опыт 2. Определение нитрат-иона в растительных образцах.
Я купила на рынке овощи, которые нужны для приготовления борща: капусту, морковь, свеклу, картофель, лук и решила проверить их на содержание нитратов. Изучив специальную литературу, я узнала, что нитраты в овощах располагаются неравномерно:
у свеклы сконцентрированы в верхней части корнеплода – до 65%;
в моркови – в центральной части – 80%, в наружной – 20%;
капуста – самая опасная зона – кочерыжка-60%, внешние листья (толстые черешки листьев) – 30%, внутренняя часть – 10%;
у картофеля — в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены под кожурой (чистить не жалея);
маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие, поверхностные слои (кожура) на 70% богаче нитратами, чем внутренние.
Я взяла пробы с разных участков исследуемых овощей и экспериментально проверила наличие в них нитрат-иона, используя качественную реакцию на NO 3 ‾ .
Источник