Определение мочевины и гумата в гуматных удобрениях методом ИК-НПВО-спектроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложены условия определения содержания мочевины и гуматов в водных удобрениях при их совместном присутст вии методом ИК-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения. Проведена идентификация спектров мочевины и гумата. Выбраны характеристические полосы мочевины и гумата для их определения при совместном присутствии. Погрешность определения мочевины минимальна при регистрации аналитического сигнала при 1628 и 1598 см–1 (10–200 г/л), гумата — при 1380 см–1 (10–100 г/л). При расчете содержания гумата и мочевины в их смесях методом Фирордта погрешность определения каждого компонента составляет 3%. Предложенные условия определения проверены на модельных удобрениях и коммерческих гуматных удобрениях.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Карпухина

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: Karpukhina.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинские горы, 1, стр. 3, Москва, 119234

Г. А. Хромов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: Karpukhina.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинские горы, 1, стр. 3, Москва, 119234

Д. С. Волков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: Karpukhina.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинские горы, 1, стр. 3, Москва, 119234

М. А. Проскурнин

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: Karpukhina.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинские горы, 1, стр. 3, Москва, 119234

Список литературы

  1. Azeem B., KuShaari K., Man Z.B., Basi A.T, Thanh T.H. Review on materials and methods to produce controlled release coated urea fertilizer // J. Control. Release. 2014. V. 181. P. 11.
  2. Bremner J.M. Recent research on problems in the use of urea as a nitrogen fertilizer // Dev. Plant Soil Sci. 1995. V. 69. P. 321.
  3. Gould W.D., Hagedorn C., McCready R.G.L. Urea transformations and fertilizer efficiency in soil // Adv. Agron. 1986. V. 40. P. 209.
  4. Kiran J.K., Khanif Y.M., Amminuddin H., Anuar A.R. Effects of controlled release urea on the yield and nitrogen nutrition of flooded rice // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 2010. V. 41. № 7. P. 811.
  5. Chen Y., Aviad T. Effects of humic substances on plant growth 1 / Humic Substances in Soil and Crop Sciences: Selected Readings / Eds. MacCarthy P., Clapp C.E., Malcolm R.L., Bloom P.R. Madison, WI: Soil Science Society of America, 1990. 161 p.
  6. Pettit R.E. Organic matter, humus, humate, humic acid, fulvic acid and humin: Their importance in soil fertility and plant health // CTI Res. 2004. P. 1. https:// humates.com/wp- content / uploads /2020/04/ ORGANICMATTERPettit.pdf (05.08.2024).
  7. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая терия гумификации. Москва: Изд-во МГУ, 1990. 325 p.
  8. Lambert D.F., Sherwood J.E., Francis P.S. The determination of urea in soil extracts and related samples – A review // Soil Res. 2004. V. 42. № 7. P. 709.
  9. Francis P.S., Lewis S.W., Lim K.F. Analytical methodology for the determination of urea: current practice and future trends // TrAC, Trends Аnal. Сhem. 2002. V. 21. № 5. P. 389.
  10. Спирина В.З., Соловьева Т.П. Агрохимические методы исследования почв, растений и удобрений. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. 336 p.
  11. Abshahi A., Goyal S.S., Mikkelsen D.S. Simultaneous determination of urea and ammonia nitrogen in soil extracts and water by high performance liquid chromatography // Soil Sci. Soc. Am. J. 1988. V. 52. № 4. P. 969.
  12. Uchiyama S., Tohfuku Y., Suzuki S., Muto G. Determination of urea by ion chromatography with an immobilized urease reactor // Anal. Chim. Acta. 1985. V. 174. P. 313.
  13. Douglas L.A., Bremner J.M. Extraction and colorimetric determination of urea in soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1970. V. 34. № 6. P. 859.
  14. Watt G.W., Chrisp J.D. Spectrophotometric method for determination of urea // Anal. Chem. 1954. V. 26. № 3. P. 452.
  15. Simeral L.S. Determination of urea, nitrate, and ammonium in aqueous solution using nitrogen -14 nuclear magnatic resonance // Appl. Spectrosc. 1997. V. 51. № 10. P. 1585.
  16. Shyam Narayan Jha, Pranita Jaiswal, Anjan Borah, Anuj Kumar Gautam, Srivastava N. Detection and quantification of urea in milk using attenuated total reflectance - Fourier transform infrared spectroscopy // Food Bioproc. Tech. 2014. V. 8. № 4. P. 926.
  17. Jensen P.S., Bak J., Ladefoged S., Andersson - Engels S. Determination of urea, glucose, and phosphate in dialysate with Fourier transform infrared spectroscopy // Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2004. V. 60. № 4. P. 899.
  18. Low- Ying S., Shaw R.A., Leroux M., Mantsch H.H. Quantitation of glucose and urea in whole blood by mid- infrared spectroscopy of dry films // Vib. Spectrosc. 2002. V. 28. № 1. P. 111.
  19. Shaw R.A., Kotowich S., Mantsch H.H., Leroux M. Quantitation of protein, creatinine, and urea in urine by near - infrared spectroscopy // Clin. Biochem. 1996. V. 29. № 1. P. 11.
  20. Tan E., Binti Julmohammad N., Koh W.Y., Abdullah Sani M.S., Rasti B. Application of ATR- FTIR incorporated with multivariate data analysis for discrimination and quantification of urea as an adulterant in UHT milk // Foods. 2023. V. 12. № 15. P. 2855.
  21. Grdadolnik J., Maré chal Y. Urea and urea – water solutions — an infrared study // J. Mol. Struct. 2002. V. 615. № 1–3. P. 177.
  22. Keuleers R., Desseyn H.O. Vibrational analysis of urea // J. Phys. Chem. A. 1999. V. 103. № 24. P. 4621.
  23. Laulicht I., Pinchas S., Petreanu S., Samuel D. The infra -red absorption spectrum of 18 O- labelled urea // Spectrochim. Acta. 1965. V. 21. № 9. P. 1487.
  24. Mitsui S., Takatoh H. Soil Adsorption of urea II. An infra -red spectrophotometric analysis for a mechanism of adsorption of urea // Soil Sci. Plant Nutr. 1963. V. 9. № 3. P. 19.
  25. Stewart J.E. Infrared absorption spectra of urea, thiourea, and some thiourea ‐ alkali halide complexes // J. Chem. Phys. 1957. V. 26. № 2. P. 248.
  26. Karpukhina E., Mikheev I., Perminova I., Volkov D., Proskurnin M. Rapid quantification of humic components in concentrated humate fertilizer solutions by FTIR spectroscopy // J. Soils Sediments. 2018. V. 19. № 6. P. 2729.
  27. Stevenson F.J. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions. Wiley, 1994. 512 p.
  28. Madejova J., Komadel P. Baseline studies of the clay minerals society source clays: Infrared methods // Clay Clay Min. 2001. V. 49. № 5. P. 410.
  29. Senesi N., D' Orazio V., Ricca G. Humic acids in the first generation of EUROSOILS // Geoderma. 2003. V. 116. № 3-4. P. 325.
  30. Hejzlar J., Szpakowska B., Wershaw R.L. Comparison of humic substances isolated from peatbog water by sorption on DEAE - cellulose and amberlite XAD-2 // Water Res. 1994. V. 28. № 9. P. 1961.
  31. Orlov D.S. Humic Substances of Soils and General Theory of Humification. Taylor & Francis, 1995. 266 p.
  32. Karpukhina E.A., Volkov D.S., Proskurnin M.A. Quantification of lignosulfonates and humic components in mixtures by ATR FTIR spectroscopy // Agronomy. 2023. V. 13. № 4. P. 1141.
  33. Karpukhina E., Mikheev I., Perminova I., Volkov D., Proskurnin M. Rapid quantification of humic components in concentrated humate fertilizer solutions by FTIR spectroscopy // J. Soils Sediments. 2019. V. 19. № 6. P. 2729.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ИК-НПВО-спектры поглощения порошков гумата Powhumus (серая линия) и мочевины (черная линия) в средней ИК-области (4000–400 см–1).

Скачать (84KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ИК-НПВО-спектры поглощения водных растворов гумата Powhumus (50 г/л, серая линия), мочевины (100 г/л, черная линия) и их смеси (50 : 100 г/л, светло-серая линия) в средней ИК-области (4000–400 см–1).

Скачать (80KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Градуировочные графики водных растворов мочевины в диапазоне 10–200 г/л для полос 1662, 1628, 1598, 1467 и 1157 см–1.

Скачать (146KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Градуировочные графики водных растворов гумата Powhumus в диапазоне 10–100 г/л для полос 1570, 1380, 1100, 1035 и 1011 см–1.

Скачать (116KB)
Метаданные
6. Рис. 5. ИК-НПВО-спектры поглощения смесей водных растворов гумата Powhumus и мочевины в средней ИК-области (1800–800 см–1). Спектр раствора с концентрацией мочевины 20 г/л – зеленый цвет, 50 г/л – красный цвет.

Скачать (175KB)
Метаданные
7. Рис. 6. ИК-НПВО-спектры поглощения жидких удобрений А и Б, водных растворов мочевины и гумата Powhumus в средней ИК-области (1800–800 см–1).

Скачать (170KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024