Zastosowanie spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej całkowitego odbicia (TXRF) do oznaczania zawartości krzemu w materiale roślinnym

Palacz, Magdalena

doi:10.15193/zntj/2020/125/361

Autor

Palacz Magdalena (Poznański Park Naukowo-Technologiczny Fundacji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu)

Tytuł

Zastosowanie spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej całkowitego odbicia (TXRF) do oznaczania zawartości krzemu w materiale roślinnym
Application of Total Reflection X-Ray Fluorescence Spectrometry (TXRF) in Determining Content of Silicon in Plant Material

Źródło

Żywność: nauka - technologia - jakość, 2020, R. 27, nr 4 (125), s. 90-102, fot., rys., tab., bibliogr. 9 poz.

Słowa kluczowe

Żywność, Produkcja roślinna, Badanie żywności, Zioła
Food, Crop production, Food research, Herbs

Uwagi

summ., streszcz.

Abstrakt

Liczne opracowania naukowe, w których wykazano dobroczynne działanie krzemu na rośliny, świadczą o wzrastającym zainteresowaniu rolą krzemu w kontekście wpływu na wzrost i prawidłowy rozwój roślin. Wskazują również na potrzebę uzupełniania tego pierwiastka w podłożu podczas produkcji roślinnej. Celem badań było dopracowanie metody przygotowania próbek materiału roślinnego i oznaczenie w nich zawartości krzemu z zastosowaniem spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej całkowitego odbicia. Próbki materiału roślinnego, w skład którego wchodziły liofilizowane i suszone liście szałwii lekarskiej (Salvia officinalis), suszone liście skrzypu polnego (Equisetum arvense) i suszone liście pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica), poddano analizie pierwiastkowej. Próbki suszu roślinnego roztwarzano z wykorzystaniem mieszaniny stężonego kwasu azotowego(V) oraz nadtlenku wodoru w mineralizatorze mikrofalowym. Analizę zawartości krzemu w próbkach przeprowadzono przy użyciu spektrometru fluorescencji rentgenowskiej całkowitego odbicia (TXRF). Zawartość krzemu w próbkach szałwii lekarskiej wynosiła 0,2 %, w próbkach pokrzywy zwyczajnej - ponad 0,5 %, a w próbkach skrzypu polnego - ok. 1,4 %. W celu potwierdzenia i uzupełnienia otrzymanych informacji zgromadzony materiał roślinny poddano także analizie mikroskopowej z zastosowaniem skaningowego mikroskopu elektronowego, umożliwiającego również określenie składu pierwiastkowego w mikroobszarze dzięki spektrometrowi dyspersji energii wtórnego promieniowania rentgenowskiego. Wykonano fotografie mikroskopowe oraz analizę składu pierwiastkowego próbek materiału roślinnego w mikroobszarze, a przeprowadzone analizy pozwoliły na wykazanie obecności krzemu w trzech próbkach badanego materiału roślinnego: szałwii uprawianej w sposób konwencjonalny, pokrzywy i skrzypu polnego. (abstrakt oryginalny)

Numerous scientific studies, in which beneficial effects are shown of silicon on plants, are proof of the growing interest in the role of silicon in terms of its influence on the growth and proper development of plants. Also they highlight the need to supply the substratum with this element during plant production. The objective of the research study was to tweak the method for preparing samples of plant material and to determine the content of silicon therein with the use of total reflection X-ray fluorescence spectrometry. The samples of plant material, which included lyophilized and dried leaves of common sage (Salvia officinalis), dried leaves of field horsetail (Equisetum arvense) and dried leaves of stinging nettle (Urtica dioica), underwent an elemental analysis. The samples of dried plants were digested with a mixture of concentrated nitric acid(V) and hydrogen peroxide in a microwave mineraliser. The analysis of the silicon content in the samples was performed using a total reflection X-ray fluorescence spectrometer (TXRF). The silicon content in the common sage samples was 0.2 %, in the stinging nettle samples - more than 0.5 % and in the field horsetail samples - ca. 1.4 %. In order to confirm and complete the information obtained, the collected plant material underwent a microscopic analysis using a scanning electron microscope, which made it possible to determine the elemental composition in the micro-area by means of a secondary X-ray energy dispersion spectrometer. Microscopic photos were taken and an analysis was performed of the elemental composition of samples of the plant material in the micro-area; the analyses performed demonstrated that silicon was present in three samples of the plant material analysed: in conventionally grown sage, in nettle and field horsetail. (original abstract)

Dostępne w

Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie

Pełny tekst

Bibliografia

Borkowski J., Felczyńska A., Górecki R.: Wpływ nawożenia krzemem na wzrost, plon i zdrowotność pomidorów. Zesz. Nauk. Instytutu Ogrodnictwa, 2014, 22, 195-202.
Brogowski Z.: Krzem w glebie i jego rola w żywieniu roślin. Post. Nauk Rol., 2000, 6, 9-16.
Datnoff L.E., Snyder G.H., Korndörfer G.H.: Silicon in Agriculture. Elsevier Science B.V., Amsterdam 2001.
Górecki R.S., Danielski-Busch W.: Effect of silicate fertilizers on yielding of greenhouse cucumber (Cucumis sativus L.) in container cultivation. J. Elementol., 2009, 14 (1), 71-78.
Khuder A., Sawan M.K., Karjou J., Razouk A.K.: Determination of trace elements in Syrian medicinal plants and their infusions by energy dispersive X-ray fluorescence and total reflection X-ray fluorescence spectrometry. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 2009, 64, 721-725.
Sanchez-Moreno R.A., Gismera M.J., Sevilla M.T., Procopio J.R.: Direct and rapid determination of ultratrace heavy metals in solid plant materials by ET-AAS ultrasonic-assisted slurry sampling. Phytochemical Analysis, 2010, 21 (4), 340-347.
Soylak M., Tuzen M., Narin I., Sari H.: Comparison of microwave, dry and wet digestion procedures for the determination of trace metal contents in spice samples produced in Turkey. J. Food Drug Anal., 2004, 12 (3), 254-258.
Stamatakis A., Papadantonakis N., Savvas D., Lydakis-Simantiris N., Kefalas P.: Effects of silicon and salinity on fruit yield and quality of tomato grown hydroponically. Acta Horticulturae, 2003, 609, 141-147.
Starck Z.: Rola składników mineralnych w roślinie. W: Fizjologia roślin. Red. J. Kopcewicz, S. Lewak. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2002, ss. 228-246.

Cytowane przez

ISSN

2451-0769

Język

pol

URI / DOI

BazEkon - Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie

Meny główne