850

концах, с нечеткими краями, в центре иногда сужаются. Количество пор также три. Они округлые, с четкими краями. Скульптура мезокольпиума сетчатая.

Наряду с фертильными пыльцевыми зернами, имеющими зернистую, равномерно окрашенную цитоплазму и ядра типичного строения, обнаружены стерильные пыльцевые зерна. Они сохраняют сетчатую скульптуру и апертуры, но имеют меньшие размеры (в 1,5–2 раза меньше фертильных), часто бывают деформированы, ядра в них не выявляются.

Анализ фертильности пыльцевых зерен сортов S. vulgarisза 2012–2014 гг. показал, что большая часть изученных растений, имеет сравнительно высокую фертильность – более 50 % (рисунок).

Наибольшая фертильность пыльцевых зерен отмечена в 2012 г., варьирует от 1('MarieLegraye') до 98±2% ('KatherineHavemeyer'). Сравнительно низкая фертильность выявлена в 2014 г. – от 48±5% ('MmеLemoine') до 91%±2% ('Ин-

дия').Неизменно высокую фертильность за три года наблюдений имеет 'Индия' (91–93%). Меньшей фертильностью пыльцевых зерен характеризуется

'MmеLemoine' (45–49%).

Обращают на себя внимание сорта 'MarieLegraye' и 'MmeJulesFinger'. У сорта 'MarieLegraye' фертильные пыльцевые зерна единичны в 2012 г., в 2013 и 2014 гг. все пыльцевые зерна стерильны, при этом пыльники имеют типичное для вида строение и окраску. У сорта 'MmeJulesFinger' пыльников нет, зачатки их в генеративных почках не обнаружены.

Рисунок. Фертильность пыльцевых зерен сортов S.vulgaris

(2012–2014 гг.) (%)

Литература

1.Паушева, З.П. Практикум по цитологии растений / З.П. Паушева. М.: Агропромиздат,

1988. 271 с.

2.Эрдтман Г., Морфология пыльцы и систематика растений / Г. Эрдтман, Е. Гуинар / Пер.

сангл. Л. А. Козяр; под ред. проф. И. М. Покровской. М: Изд-во иностр. лит., 1956. 27 с.

191

УДК 544.723.21

К.И. Жакупова, Е.А. Лысцова – студентки; И.Д. Якимова – научный руководитель, доцент, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

АДСОРБЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ РАЗЛИЧНЫМИ АДСОРБЕНТАМИ

Аннотация. В работе представлены сведения о трех энтеросорбентах: активированный уголь, карбопект, полисорб. Представлены результаты исследований их адсорбционной способности по отношению к меди и кобальту. Выбран наиболее точный метод анализа.

Ключевые слова: адсорбция, энтеросорбенты, потенциометрия, титриметрический анализ, фотокалориметрия.

Целью данного исследования: было сравнение адсорбционной способности известных энтеросорбентов по отношению к тяжелым металлам. Для исследования были выбраны три энтеросорбента: активированный уголь, карбопект, полисорб.

Активированный уголь самый известный и широко применяемый во всем мире сорбент, выводит из организма различные вещества.

В карбопект, кроме активированного угля, включена дополнительно микрокристаллическая целлюлоза и пектин. Целлюлоза поддерживает секреторную и двигательную функцию кишечника. Яблочный пектин - пребиотик, способствующий восстановлению микрофлоры кишечника, кроме того, пектин усиливает сорбционные свойства активированного угля, помогая выводить из организма многие токсины, включая тяжелые металлы [4]. Сорбционная емкость активированного угля 1,5– 2 м2/г, карбопект – до 4 м2/г. (производитель – ЗАО «Медисорб», г. Пермь).

Полисорб – это коллоидный диоксид кремния, сорбционная емкость – 300 м2/г (производитель ЗАО «Полисорб», г. Челябинск). В аннотации к препарату указывается, что выводит соли тяжелых металлов.

При отравлениях тяжелыми металлами используют энтеросорбенты, важно знать эффективность этих препаратов.

Описание эксперимента. Для исследования были выбраны растворы окрашенных солей Cu+2 и Со+2 концентрацией растворов 1 мг/мл. Для адсорбции брали по 50 мл раствора и 0,5 г адсорбента. Время исследования – 20 часов. После адсорбции проводили фильтрацию растворов через бумажные фильтры. Определение концентраций меди и кобальта проводили двумя методами: фотокалориметрическим и титриметрическим методом.

I. Фотокалориметрический метод

1.Определение меди: основано на образовании ионами меди комплексного иона [Сu(NH3)4]2+ интенсивно синего цвета. Из навески медного купороса CuSO4·5Н2О приготовлен исходный раствор концентрацией 1 мг/мл, серии стандартных растворов; определение концентраций выполняли по методу градуировочного графика [2].

2.Определение кобальта: Данная методика впервые опробована нами, ос-

нована на качественной реакции обнаружения кобальта [1]. При взаимодействии Co+2 с роданидом аммония NH4SCN образуется комплекс синего цвета (NH4)2[Co(SCN)4]. Из навески Со(NO3)2·6Н2О приготовлен исходный раствор

192

концентрацией 1 мг/мл, приготовлены серии стандартных растворов. Для приготовления стандартных растворов, фона и исследуемых растворов в колбы добавляли 20 мл 50% роданида аммония. Определение концентраций выполняли по методу градуировочного графика.

II. Титриметрический метод

1.Определение меди: йодометрическое титрование по методу замещения, титрант – 0,01 моль-экв/л Na2S2O3 [1].

2.Определение кобальта: потенциометрическое титрование кобальта основано на окислительно-восстановительной реакции окисления аммиачных комплексных ионов кобальта (II) гексацианоферратом (III) калия в аммиачной среде [2].

Результаты эксперимента фотокалориметрическим методом представлены

втаблице 1.

Таблица 1

Определение содержания металлов фотокалориметрическим методом

Так как по меди в результатах идет превышение концентраций по сравнению с исходным раствором, было сделано предположение, что в этих сорбентах присутствует медь, либо мельчайшие частицы сорбента меняют оптическую плотность раствора и этот метод не подходит для определения меди в данных условиях.

Для определения кобальта была использована новая методика, предложенная нами, и хотя мы видим уменьшение концентраций кобальта после адсорбции, однако метод оказался неточен из-за гидролиза комплекса.

Результаты экспериментов определения меди и кобальта титриметрическим методом представлены в таблицах 2,3. При определение меди йодометрическим методом уменьшения концентрации меди не обнаружено ни в одной пробе. Также были исследованы «холостые» пробы, адсорбент помещали на сутки в дистиллированную воду. Вода после адсорбции активированным углем показала наличие примеси 0,001 моль-экв/л, остальные фильтраты примесей меди не обнаружили.

Определение концентраций кобальта проводили потециометрическим титрованием с построением интегральных кривых титрования.

Расчет адсорбции производили по формуле [3]:

где Х - адсорбция металла 100 г адсорбента, ммоль/100г; В - объем раствора, взятый для адсорбции, мл; (Тк0-Тк) – титры растворов до и после адсорбции; Vк- объем раствора, взятый для титрования;

т– масса адсорбента; Сн0 - нормальность титранта.

Врезультате адсорбция металла кобальта «карбопектом» составила

7,5 ммоль/100г. Адсорбция кобальта остальными адсорбентами не обнаружена. Вывод: более точные результаты получены титриметрическим методом, из

представленных энтеросорбентов активность по отношению к меди не проявил ни один из препаратов, а адсорбция кобальта в небольших количествах обнаружена только у препарата карбопект, за счет, входящего в его состав пектина.

Литература

1.Британ, Е.А. Лабораторный практикум по аналитической химии: учебное пособие / Е.А., Британ [и др.]. Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2007. 159 с.

2.Леснов, А.Е. Физико-химические методы анализа: учебное пособие / А.Е, Леснов [и др.]; под общ. ред. Е.В. Пименовой. Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2007. 49с.

3.Юнникова, Л.П. Физическая и коллоидная химия: учебное пособие / Л.П., Юнникова [и др.]. Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2013. 144 с.

4.www. carbopekt.ru

УДК 663.813

О.В. Зайцева –студентка; С.А.Семакова – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА СОКОВ, РЕАЛИЗУЕМЫХ НА РЫНКЕ Г. ПЕРМИ

Аннотация. Изучен рынок Российской Федерации производства и реализации соковой продукции. Проведена экспертиза качества восстановленного сока разных производителей по физико-химическим показателям.

Ключевые слова: восстановленные соки, нормативные документы, экспертиза качества, физико-химические показатели качества.

Сегодня экономика России претерпевает значительные изменения, которые зеркально отражаются на деятельности предприятий. Данные изменения затронули и рынок по производству и продаже соков, а также их качества.

Цель исследования: проанализировать качество продукции соков, реализуемых на рынке г. Перми.

В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи:

1.Изучить нормативные документы;

2.Исследовать рынок соков в России;

194

3. Провести экспертизу исследуемых образцов.

По данным маркетинговых исследований консалтинговой группы Success Brand Management основную долю рынка занимает отечественная продукция (доля импорта 2-5%). Объем производства соков в 2014 году составил более 3 млрд. литров, что превышает показатели 2013 года в среднем более чем на 2,3%. Лидирующая позиция в производстве соковой продукции принадлежит яблочному, мультифруктовому и апельсиновым сокам, что составляет соответственно 24%, 23% и 19% от общего объема производства фруктовых соков.

Исследуемые образцы являются яблочными осветленными восстановленными соками, произведенными в различных торгово-экономических интеграциях, таких как Таможенный союз (Республика Беларусь) и Евразийский союз (Германия), а также один из образцов является продуктом российского производства.

Анализ физико-химических показателей исследуемых образцов проводился на базе лаборатории кафедры Агрохимии ФГБОУ ВПО ПГСХА им. Д.Н. Прянишникова. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Анализ физико-химических показателей исследуемых образцов

Как видно из таблицы – анализ физико-химических показателей исследуемых образцов выявил, что все образцы не соответствуют требованиям НД по содержанию массовой доли растворимых сухих веществ. У образца из Республики Беларусь значение рН превышает допустимый уровень. Таким образом, можно сделать вывод о низком качестве исследуемой продукции.

Литература

1.ГОСТ Р 52186 – 2003 «Соки фруктовые восстановленные. Технические условия»;

2.ТР ТС 023/2011 «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей»;

3.Отчет КГ Success Brand Management – «Анализ рынка производства и продаж безалкогольных напитков России». Режим доступа: http://www.megaresearch.ru/.

195

УДК 543.544:943.3.068.7:547.815.1.

О.В. Зайцева, М.Ю. Кузьмина – студентки; Т.В. Махова – научный руководитель, канд. хим. наук, доцент;

В.Ю. Горохов – научный руководитель, ст. преподаватель, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХКОМПОНЕНТНОГО СИНТЕЗА МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Аннотация. Предложен метод тонкослойной хроматографии для контроля проведения трехкомпонентного синтеза между замещенными бензальдегидами, анилином и (аза)ксантгидролом.

Ключевые слова: тонкослойная хроматография, бензальдегид, анилин, 1- азаксантгидрол, ксантгидрол.

Тонкослойная (планарная) хроматография занимает одно из ведущих мест в качественном и количественном анализе сложных природных, фармацевтических, медикобиологических и химических объектов. Метод тонкослойной хроматографии был разработан Н. А. Измайловым и М. С. Шрайбер еще в 1938 г. Тонкослойная хроматография – разновидность хроматографического метода, основанного на использовании тонкого слоя адсорбента в качестве неподвижной фазы [2].

Как и у любого физико-химического метода у ТСХ есть свои достоинства и недостатки. Большим плюсом является то, что это единственный хроматографический метод, позволяющий проводить полный анализ неизвестной смеси, поскольку исследователь имеет возможность проверить, не остались ли на старте неэлюированные компоненты. Но, к сожалению, высокой чувствительностью не обладает [1].

Классическая, наиболее простая и широко используемая методика тонкослойной хроматографии включает проведение следующих основных операций:

1)нанесение анализируемой пробы на слой сорбента;

2)разделение компонентов пробы на отдельные зоны в потоке подвижной

фазы;

3)обнаружение зон на слое сорбента (часто реагентом, образующим с разделенными веществами окрашенные соединения);

4)количественная оценка полученного разделения, включая определение величины удерживания и определение содержания вещества в зонах на хроматограмме.

Положение зоны вещества на хроматограмме характеризуется величиной Rf, которая равна отношению расстояния от стартовой линии до центра зоны вещества к расстоянию от стартовой линии до линии фронта.

Сорбент – это жидкость или твердое тело, обладающее способностью избирательного поглощения (сорбции) из окружающей среды газов, паров или растворѐнных веществ [5].

196

Интерес к химии производных 9Н-ксантена и его гетероаналога 1- азаксантена связан с тем, что их производные обладают разными видами биологической активности [4,6,7,9] и проявляют разнообразные физические свойства [8].

Целью работы было изучить методом тонкослойной хроматографии трехкомпонентный синтез и установить время протекания реакции. Для достижения поставленной цели в ходе работы были поставлены следующие задачи:

1.подобрать элюент;

2.методом ТСХ установить время протекания трехкомпонентной реакции;

3.установить возможность использования метода на другие реакции;

4.рассчитать значение Rf (коэффициента распределения) и установить в какой отрезок времени на хроматограмме остается только 1 сигнал – продуктов реакции.

Методика исследования

В данной работе был осуществлен подбор элюента. Проведя ряд экспериментов, было установлено, что наиболее оптимальным из них является этиловый спирт.

На линию старта наносили анализируемое вещество на расстоянии 1 см от края пластинки с помощью микропипетки. После достижения линии финиша элюентом пластинки помещали в йодную камеру, закрывали и оставляли на 2-3 минуты для проявления сигнала. На хроматографической пластинке были видны четкие центры пятен, что помогло рассчитать значение коэффициента распределения. Таким образом, получены следующие результаты, представленные в таблице.

Таблица

Коэффициенты распределения исследуемых веществ

Для решения основной задачи нами был проведен трехкомпонентный синтез [3], протекание которого мы контролировали методом тонкослойной хроматографии путем отбора пробы через каждые 10 минут в течение одного часа. Каждая проба подвергалась хроматографированию на пластиках Silufol.

Схема

197

Обсуждение результатов исследования

Анализ результатов тонкослойной хроматографии отобранных проб позволил сделать выводы о времени протекания проведенных реакций на основании наличия или отсутствия аналитических сигналов и величин их коэффициентов распределения.

В ходе работы было установлено, что взаимодействие между ксантгидролом, анилином и бензальдегидом протекает в течение 40 минут. Аналогичный результат был получен и при проведении реакции между 1- азаксантгидролом, анилином и бензальдегидом. Дальнейшее исследование показало, что введение в пара-положение бензальдегида донорного заместителя – амилокси группы, сокращает время протекания реакции до 20 минут.

Выводы

1.Проведен подбор элюента. Установлено, что наилучшим является

этанол;

2.Определены значения коэффициента распределения для исходных и продуктов реакции;

3.Установлено, что исследуемая реакция между ксантгидролом (1- азаксантгидролом), анилином и бензальдегидом протекает в течение 40 минут;

4.Показано, что введение донорного заместителя сокращает время протекания реакции до 20 минут;

5.На основании проведенных экспериментов было показано, что метод ТСХ можно использовать для контроля проведения химических реакций.

Литература

1.Алесковский В.Б. Физико-химические методы анализа: практическое руководство. Л.: Химия, 1988. 376с.

2.Березкин В.Г. Количественная тонкослойная хроматография / В.Г. Березкин [и др.]. М.: Наука, 1994. 183 с.

3.Горохов В.Ю. Имины с фрагментами (аза,тио)ксантенов / В.Ю. Горохов [и др.] // Бутлеровские сообщения. 2014. Т.39. №8. С.91-93.

4.Пандей, Ш. Исследования противосудорожных агентом: достижения и перспективы / Ш. Пандей [и др.] //Успехи химии. 2001. Т80. №2. С. 199–208.

5.Тонкослойная хроматография. Сорбент и его примеры. [Электронный документ]. URL: http://www.chem.msu.su/rus/teaching/analyt/chrom/ part2.pdfhttp://www.chem.msu.su/rus/teaching/analyt/chrom/part2.pdf. (Дата посещения 01.03.2015)

6.Юнникова Л.П. Синтез N-арил(гетерил)метилен-[4-(5H-хромено[2,3-b]пиридин-5- ил)фенил]аминов и их антимикобактериальная активность / Л.П. Юнникова [и др.] // Бутлеровские сообщения. 2012. №10 (32). С.27–29.

7.Cherfan D. Collagen Cross-Linking Using Rose Bengal and Green Light to Increase Corneal Stiffness / D. Cherfan, [et all]; IOVS. 2013. Vol. 54 №5 P. 3426-3433.

8.Menezes P.F.C. Photodynamic activity of differentdyes / P.F.C. Menezes [et all]; Laser physics. 2007. Vol. 17. № 4. Р. 468–471.

9.Wong H.E. Xanthene Food Dye, as a Modulatorof Alzheimer‘s Disease Amyloid beta Peptide

Aggregation and the Associated Impaired Neuronal Cell Function / H.E. Wong [et all];PLoS ONE. 2011. Vol. 6. I. 10. P. 1-7.

198

УДК 504.064.2

А.Р. Зинатулина – студентка; Э.Ф. Сатаев – научный руководитель, канд. с.-х. наук,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ В ЗОНЕ СКЛАДИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

ОАО «ЧУСОВСКОЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД»

Аннотация. В статье рассмотрено влияние зоны складирования промышленных отходов ОАО «Чусовской металлургический завод» на почвенные экосистемы прилегающей территории. Исследовано видовое разнообразие растительного покрова в зависимости от расстояния до места размещения отходов, агрохимические показатели почвы, ферментативная активность почвы, содержание подвижных и кислоторастворимых форм марганца.

Ключевые слова: Чусовской металлургический завод, промышленные отходы, почвенные экосистемы, антропогенное воздействие, загрязнение марганцем.

В г. Чусовой расположен металлургический завод, который является градообразующим предприятием. По данным Пугина К.Г. на 2011 год в результате работы Чусовского металлургического завода скопилось более 150 млн. т металлургических шлаков[6].Их химический составпредставлен:SiO2 – 31,9%, CaO – 34,1%, Al2O3–

14,6%, MgO– 12,5%, TiO2 – 9,9%, Fe – 1,9%, FeO – 1,9%, S– 1,72%,MnO – 0,82%, V2O5 – 0,25%, [2].

Размещение отходов металлургии на поверхности почв неизбежно влияет на их состояние, которое необходимо контролировать для предотвращения и минимизации загрязнения почвенных экосистем и других компонентов окружающей среды, а также для сохранения здоровья населения.

Цельисследования: изучить состояние почвенных экосистем в зоне складирования промышленных отходов ОАО «Чусовской металлургический завод».

Задачи исследования:изучить видовое разнообразие и плотность проективного покрытия растительности на исследуемой территории;определить основные агрохимические показатели почв;определить и оценить ферментативную активность почвы; определить и оценить содержание подвижных и кислоторастворимых форм марганца.

Для проведения исследованийбыли выбраны 5 экспериментальных площадок на расстоянии 10, 50, 100, 150 и 200 м в юго-восточном направлении отграницы зоны складирования отходов. По данным А.А. Васильева и А.Н. Чащина [1] данная территория представлена аллювиальными серо-гумусовыми легкосуглинистыми почвами.

С каждой экспериментальной площадки были отобраны образцы почвв трѐхкратной повторности и проведены следующие инструментальные исследования: потенциометрическое определение рНKCl, определение органического вещества по Никитину, определение подвижного фосфора по методу Кирсанова, определение уреазной и каталазной активности почвы, определение содержания подвижных и кислоторастворимых соединений марганца [5]. Также на исследуемой территории проведено

199

геоботаническое описание растительности и определена плотность проективного покрытия по методу Раменского Л.Г. [4].

Результаты исследований видового состава растительности,в зависимости от расстояния до шлакового отвала,показали,что наименьшее число видов обнаружено на расстоянии10 м от отвала – 6, среди них – пижма обыкновенная, полынь горькая, донник белый,являющиеся неприхотливыми к условиям произрастания.Больше всего видов растений обнаружено в 100-200 м от отвала и составляет 14-16 видов, преобладали– душица обыкновенная, смородина черная, чина луговая.Выявлено возрастаниеплотности проективного покрытия с увеличением расстояния до шлакохранилища от 10 % в 10 м от отвала до 80% в 150-200 м.

Реакция среды почвы в 2013 году на расстоянии от 10 м до 100 м от отвала являласьблизкой к нейтральной, в 150-200 м – слабощелочной (таблица). Этот показатель в 2014 году,по сравнению с прошлым годом, несколько изменился на расстоянии от 10 м до 100 м в сторону подкисления, возможно, этообусловлено сезонной динамикой. Содержание Сорг низкое на всех экспериментальных площадках и составляет от 1,6±0,3 до 2,4±0,8 %. Обеспеченность фосфором средняя на всех площадках– от 66±16 до 91±9 мг/кг, за исключением расстояния 200 м от отвала, где обеспеченность низкая (59±2 мг/кг). Зависимостиэтих показателей от расстояния до шлакового отвалане выявлено.

Агрохимические показатели исследуемой почвы

Результаты определения уреазной активности почвы показали, что на исследуемой территории степень обеспеченности уреазой является очень бедной, и составляет от 0,03 до 0,14 мг NH4 на 10 г почвы за 24 часа (рис.1). Исследование каталазной активности почвы свидетельствуют обедной обеспеченности каталазой – от 2,5 до 2,9 см3 О2на 1 г почвы за 1 мин (рис.2).

В 2013 и 2014 годах определяли содержание кислоторастворимых и подвижных форм марганца. Содержание кислоторастворимых форм марганца в 2013 и 2014 годах превышает ПДК [3] на всех экспериментальных площадках.

200