Способ определения количества центров адсорбции на поверхности листа растения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК И 9) 12 01 6 7/00 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Центральный республиканский ботанический сад АН УССР(56) Илькун Г. М., Юдин Ю, Н., Кустовский С. Е. Сорбция полярных газов листьями древесных растений, - Физиологияи биохимия культурных растений, 1983,т. 15,5, с. 482 - 487.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЦЕНТРОВ АДСОРБЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА РАСТЕНИЯ(57) Изобретение относится к сельскомуи лесному хозяйству, в частности к способам исследования устойчивости растений кнеблагоприятным воздействиям промышленных газовых выбросов. Целью изобретенияявляется уменьшение времени определения и расширение диапазона использования способа. Лист исследуемого растения помещают в закрытую камеру на введенные в нее электроды, Затем в камеру постепенно вводят этанол из калиброванной емкости при постоянной регистрации электрического сопротивления листа. В момент начала снижения электрического сопротивления подачу этанола прекращают, фиксируя объем введенного газа. Затем все операции повторяют с другим листом, площадь поверхности которого отличается от площади первого. Количество центров адсорбции Х определяют по формуле Х=ЛМРФ/ЛАКОМО, где ЛМ разница между количеством этанола, введенного при измерениях на первом и втором листьях; ЛА - разница между площадями первого и второго листов; р - молекулярная масса этанола; Мо - масса протона; Р - отношение плотности этанола к плотности воды; Ф - относительная вероятность нахождения на центре адсорбции этанола по отношению к воде. 1 табл.Измеренный лист извлекают, а в камеру помещают другой лист большей площади или несколько листьев, измерение повторяют. Количество центров адсорбции М на единице поверхности листа вычисляют по формуле(А 1 - А 2) р МО где М 1 -масса введенного вещества-метки,при площади листа А,масса введеннОго вещества-метки,при площади листа Амолекулярная масса веществаметки;масса протона (1,67 10 " кг); Мо -Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, в частности к способам исследования устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды, а именно к устойчивости растений к промышленным газообразным выбросам, и может быть использовано для расчета режимов токсической газации растительных сообществ произрастающих в районах с повышенной загазованностью.Цель изобретения - уменьшение времени определения и расширение диапазона использования способа.Способ осуществляют следующим образом.Измеряют площадь листа исследуемого растения, присоединяют к нему электроды и помещают в замкнутый объем емкостью 0,5 - 1,0 л. В этот объем вводят вещество- метку, преимущественно этанол, и наблюдают за изменением электрического сопротивления листа. При достижении в камере концентрации газа-метки, соответствующей монослойному заполнению центров адсорбции на поверхности листа при 100 О-ной относительной влажности воздуха. наблюдают резкое уменьшение электрического сопротивления листа, в результате потери клеточными мембранами полупроницаемых свойств и выхода клеточного сока в межклеточное пространство. При этом количество центров адсорбции, заполненных веществом-меткой на поверхности листа, пропорционально времени жизни молекул на центрах адсорбции листа, остальные центры адсорбции заполнены молекулами воды, количество которых пропорционально времени жизни молекул воды на центрах адсорбции листа.Ф - отношение вероятности нахождения на центре адсорбции молекулы вещества-метки к вероятности нахождения на аналогичном центре адсорбции молекулы воды;Р - отношение плотности вещества.метки к плотности воды.Величину Ф можно определить, если известно время прохождения через колонку хроматографа вещества-метки и воды, при данной температуре Ф --Т. Тв(2) где Т. - время прохождения через колонку газового хроматографа вещества- метки; Т. - время прохождения через колонку хроматографа воды. Для данного вещества-метки при даннойтемпературе Ф является постоянной величиной (для этанола при 20 С Ф=0,083).Пример.Из середины листа клена-явора вырезают площадку размером 1 х 1 см, присоединяют к электродам и измеряют электрическое сопротивление образца, которое равно 1,15 МОм. Образец помещают в замкнутый объем емкостью 0,62 л. В результате испарения воды из образца его сопротивление увеличивается до 1,2 МОм. После введения в пространство, в котором находится образец 4,0 мкл этанола сопротивление образца уменьшается до 1,09 МОм.Образец извлекают, а в измерительную ячейку помещают образец того же листа площадью 6 см-, у этого образца уменьшение электрического сопротивления наступает при введении 5,9 мкл этанола. Для нахождения величины Ф используют хроматограф Хром 5 с длиной колонки 1 м и диаметром 3 мм, заполненной адсорбентом Полисорб 1. Результаты измерений показывают, что время ,ц 1 прохождения воды через колонку хроматографа равно 408 с, а этанола - 4920 с, следовательно, согласно формуле (2), величина Ф равна 0,083. Отношение плотности этанола к плотности воды Р принимают равным 0,8, а молекулярную массу М=46.45 Подставив эти величины в формулу (1),находят количество центров адсорбции на единице повеухности листа клена-явораХ = 3,3 10" мАналогичные измерения проводят налистьях еще нескольких древесных пород, Результаты опытов приведены в таблице.1264869 И, м , измеренноепо способу А см Порода М, мкл мкл Асм предлагае- известномому му 4,0 Клен-явор 4,3 6,7 Тополь белый 4,3 7,2 Дуб черешчатый Сирень обыкновенная 7,6 формула изобретения 40 Составитель И.Марченко Техред И. Верес Корректор 1.11 атай Тираж 679 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор И. ДербакЗаказ 5596/1 Из таблицы видно, что результаты, по. лученные с помощью известного и предлагаемого способов сопоставимы, хотя во втором случае изучают живой, а в первом - сухой лист, однако для дуба черешчатого и сирени обыкновенной измеренное по предлагаемому способу значение в три раза отличается от значения, полученного по известному способу, что может дать значительную ошибку при расчете газопоглотительной способности насаждений, в частности дубрав. Кроме того, производительность труда по предлагаемому способу гораздо выше, чем по известному: на одно измерение по известному способу затрачивается 5 - 6 ч, а по предлагаемому 5 - 10 мин. Способ определения количества центров адсорбции на поверхности листа растения, включающий измерение площади листа, воздействие на лист адсорбатом, измерение количества вещества, адсорбированного моно- слоем на поверхности листа с последующим определением количества центров адсорбции, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени определения и расшире 1 3,3 10 3,9. 10 1 4,210 6,7 10 1 5,1 10 15,4 . 10 1 5 410 15, 1 10 ния диапазона использования способа, в качестве адсорбата используют этанол, в процессе воздействия адсорбатом на лист растения измеряют электрическое сопротивление листа, воздействие адсорбатом на лист осуществляют до момента начала снижения электрического сопротивления листа, затем указанные операции повторяют на другом листе, площадь поверхности которого отличается от площади первого листа, а количество центров адсорбции М определяют З 0 по формулеЛМРФ- ЛА 1 М,где ЛМ - разница между количеством этанола, введенного при измеренияхна первом и втором листьях;ЛА - разница между площадями первого и второго листьев;ьь - молекулярная масса этанола;Мо - масса протона;Р - отношение плотности этанола кплотности воды;ф - относительная вероятность нахождения на центре адсорбции эталона по отношению к воде.