Ein kolorimetrischen Verfahren zur Messung der Eisengehalt in Pflanzen

Wir präsentieren Ihnen ein einfaches und zuverlässiges Protokoll zur Messung der Eisengehalt im Pflanzengewebe mit der kolorimetrischen Preußischblau-Methode.

Rein medizinisch kann es helfen, eine Schlüsselfrage im Bereich der Biologie zu beantworten. Zum Beispiel, wie wir Eisen in biologischen Kernproben leicht quantifizieren können. Das Hauptmerkmal dieser Technik ist, dass sie einfach herzustellen und sehr präzise kolorimetrisch ist.

Obwohl Sie diese Technik bevorzugen, sollten Sie eine Eisenkontamination vermeiden. Die visuelle Demonstration dieser Methode wird Ihnen helfen, die verschiedenen Schritte zu verstehen. Um diesen Vorgang zu beginnen, bereiten Sie fünf mal fünf Zentimeter große Töpfe vor, indem Sie sie mit normalem Topfmedium füllen.

Pflanzen Sie in jeden Topf einen Tabaksamen. Bringen Sie die Pflanzen in einen Anbauraum, in dem eine konstante Temperatur und ein langer Tag von 23 Grad Celsius herrschen. Bewässere die Pflanze mit Leitungswasser, bis das Wasser aus dem Topf abläuft, und baue die Pflanzen etwa 50 Tage lang an.

Beginnen Sie nach dieser Zeit mit der Eisenbehandlung in der Spülung in Konzentrationen, die für das Experiment geeignet sind. Bewässern Sie die Pflanzen sechs bis acht Tage lang alle zwei Tage mit dieser Lösung. Löse dann die Blätter von Hand vom Stiel und achte darauf, dass du keine Metallgeräte verwendest.

Reinigen Sie jedes Blatt mit einer Sprühflasche, die mit doppelt destilliertem Wasser gefüllt ist. Trockne die Blätter auf einem Papiertuch ab und fülle sie dann in eine Papiertüte. Legen Sie die mit Blättern gefüllten Beutel für zwei bis drei Tage in einen Ofen, der auf eine konstante Temperatur von 80 Grad Celsius eingestellt ist.

Reinigen Sie den Mörser und den Stößel zweimal mit einer 4%igen Salzsäurelösung. Und verwenden Sie zum Trocknen ein Filterpapier. Zerkleinern Sie die trockenen Blätter mit dem Mörser und dem Stößel zu einem Pulver.

Füllen Sie dann das Pulver in sterile 15-Milliliter-Kunststoffröhrchen um. Wiegen Sie zunächst ein neues, verschlossenes 20-Milliliter-Szintillationsfläschchen ohne Deckel. Notieren Sie sich entweder das Gewicht oder tarieren Sie die Waage.

Dann die zerkleinerten Blätter hinzufügen. Wiegen Sie die Probe in der Durchstechflasche und notieren Sie das Gewicht. Verwenden Sie Steinwolle, um das Fläschchen zu verschließen.

Wiegen Sie drei zusätzliche Fläschchen ohne Zugabe von Proben, die als Kontrollen verwendet werden sollen, und notieren Sie sich jedes Gewicht. Übertragen Sie anschließend die Proben- und Kontrollfläschchen in einen Ofen. Verbrennen Sie die Blätter wie im Textprotokoll beschrieben.

Lassen Sie die Proben danach auf etwa 100 Grad Celsius abkühlen. Nehmen Sie die Proben mit schweren Handschuhen und einer Pinzette aus dem Ofen und achten Sie darauf, dass das Fläschchen nach außen gerichtet ist. Stellen Sie die Fläschchen auf eine ebene Fläche.

Entfernen Sie die Steinwolle und verschließen Sie die Fläschchen mit ihren ursprünglichen Deckeln. Wiegen Sie dann die drei Kontrollfläschchen und berechnen Sie ihre durchschnittliche Gewichtszunahme. Wenn die Gewichtszunahme gleich oder mehr als 1 % des Aschegewichts ist, verwenden Sie diesen Wert als Schätzung des Messfehlers.

Wiegen Sie ein 15-Milliliter-Plastikröhrchen. Notieren Sie entweder das Gewicht oder tarieren Sie die Waage. Gib dann die Asche in die Tube.

Notieren Sie diesen Wert, der dem Aschegewicht entspricht. Geben Sie anschließend fünf Milliliter der einen molaren Salzsäurelösung zur Asche. Die Asche durch einen 22-Mikrometer-Filter filtrieren.

Geben Sie dann weitere fünf Milliliter der einen molaren Salzsäurelösung durch denselben Filter, was zu einem endgültigen Probenvolumen von 10 Millilitern führt. Danach entnehmen Sie von jeder Probe vier Milliliter für die Messung durch Atomspektroskopie. Und bestimmen Sie die Eisenkonzentration pro Gramm Asche, wie im Textprotokoll beschrieben.

Fügen Sie zunächst vier Gramm Kaliumferrocyanid zu 100 Millilitern doppelt destilliertem Wasser hinzu, um die preußischblaue Lösung herzustellen. Zum Mischen aufreiben und bis zur Verwendung bei 4 Grad Celsius lagern. Wenn es gebrauchsfertig ist, mischen Sie 50 Milliliter preußischblaue Lösung mit 50 Millilitern eines molaren Salzsäures, um als Blindlösung zu dienen.

Mischen Sie dann mit einer Pipette 0,5 Milliliter einer zuvor erhaltenen Probe mit 0,5 Millilitern preußischblauer Lösung. Lassen Sie diese Mischung mindestens eine Minute, aber weniger als fünf Minuten ruhen. Übertragen Sie dieses Gemisch auf eine Küvette und verwenden Sie ein Spektralphotometer, um die optische Dichte bei 715 Nanometern zu messen.

Bestimmen Sie dann die optische Dichte pro Gramm Asche und stellen Sie die lineare Regression zwischen den Eisenkonzentrationen dar, wie im Textprotokoll beschrieben. Die repräsentativen Ergebnisse von 21 Tabakblattproben zeigen, dass die Eisenkonzentration im Gießwasser den Eisengehalt im Blatt stark beeinflusste. Die Spektren aller 21 repräsentativen Proben werden anschließend mit der Preußisch-Blau-Methode untersucht.

Wie hier zu sehen ist, ist die Extinktion bei 715 Nanometern die optimale Wellenlänge bei der Messung von Lösungen, die unterschiedliche Konzentrationen von Eisen zwei und Eisen drei enthalten. Eine lineare Regressionskurve, die durch Auftragen der durch Atomspektroskopie erhaltenen Eisenkonzentrationswerte im Vergleich zu den Absorptionswerten der Preußischblau-Methode erhalten wird, ermöglicht die Analyse neuer Proben desselben Pflanzentyps. Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit HCL äußerst gefährlich sein kann.

Und Vorsichtsmaßnahmen, wie z. B. Augenschutz, sollten bei der Durchführung dieses Verfahrens immer getroffen werden. Bei der linearen Regression ist es wichtig zu überprüfen, ob die Ergebnisse in einem realistischen Bereich liegen. Nach ihrer Entwicklung kann diese Technik Biologieforschern helfen, weitere Pflanzen für die Lebensmittelproduktion oder die biologische Sanierung zu erforschen.