UNDERSØGELSE AF JORDRESPIRATION



Relaterede dokumenter
4. Kulstofkredsløbet (CO 2

Øvelse 4.2 1/5 KemiForlaget

Formål: At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2

Kemiøvelser (til eleverne)

Forsæbning af kakaosmør

Opgaver til: 6. Syrer og baser

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand

Jernindhold i fødevarer bestemt ved spektrofotometri

Forsøg med fotosyntese

Et fedtstofs iodtal. Problemstilling. Kapitel 2: Uorganisk kemi (iodometri) R 1 CH 2 O C R 2 O R 3. H + Br Br C C Br Br

Krop og energi - Opgaver og lidt noter 1! /! 14 Krop og Energi

Exoterme og endoterme reaktioner (termometri)

Dokumentation til Kemi for dummies Mike, Mark, Ida, Daniel og Max

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Syre-base titreringer

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose)

Er dit reaktionsskema afstemt? Dvs. undersøg for hvert grundstof, om der er lige mange atomer af grundstoffet før reaktionen som efter reaktionen.

Kvantitativ forsæbning af vindruekerneolie. Rapport nr

,OWýRJýFDUERQGLR[LG ,QWURGXNWLRQ 3ODQWHI\VLRORJL. Et plantefrø er bl.a. opbygget af de tre organiske stofgrupper: kulhydrater, lipider og proteiner.

Eksamensspørgsmål 2c ke, juni Fag: Kemi C-niveau. Censor: Andreas Andersen, Skanderborg Gymnasium

Hæld 25 ml NaOH(aq) op i et bægerglas. Observer væsken. Er den gennemsigtig? Hvilke ioner er der i ionsuppen?

Kemiøvelse 2 1. Puffere

Indledning Formål... s. 3. Apperaturer... s. 3. Fremgangsmåde... s. 3. Forberedelse før observationer... s. 4. Nyttig viden om fotosyntesen... s.

Respiration og stofskifte

Der tilsættes 50,0 ml 1,00 M saltsyre. Hvor stor en masse af jern opløses, hvis reaktionen forløber fuldstændigt, og der er overskud af Fe(s)?

Fotosyntese, ånding og kulstofskredsløb

Test din viden D-forløb

9. Er jorden i Arktis en tikkende bombe af drivhusgasser?

Salte, Syre og Baser

Det sure, det salte, det basiske Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 1 Skole: Navn: Klasse:

Fotosyntese og respiration

10. juni 2016 Kemi C 325

Opgave. Navn Kemi opgaver Klasse Side 1 af 7. Hvad kaldes elementarpartiklerne, angiv deres ladning

1HWWRSULP USURGXNWLRQ

Test din viden B-forløb

Bilag til Kvantitativ bestemmelse af glucose

Test din viden E-forløb

maj 2017 Kemi C 326

HTX 1.4 Biologi C Fotosyntese og respiration

Øvelser om affald: Nedbrydning af organisk affald fra deponier

Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer. Sammenhæng. Formål. Arbejdsform: Evaluering

Task 1. Gær til hverdag og fest. DM i Science for 1.g Finale 2015 Onsdag 25.februar 2015 kl

SPEKTRUM HALSE WÜRTZ FYSIK C. Fysiks optakt til et AST-forløb om kroppen af Niels Henrik Würtz. Energiomsætninger i kroppen

Måling af ph i syrer og baser

PRIMÆRPRODUKTION I VADEHAVET

Titel: OPLØSELIGHEDEN AF KOBBER(II)SULFAT. Litteratur: Klasse: Dato: Ark 1 af. Helge Mygind, Kemi 2000 A-niveau 1, s /9-2008/OV

Hvor kommer energien fra?

Respiration og stofskifte. Forsøgsvejledning. Skoletjenesten Zoo, Respiration og stofskifte, STX og HF Side 1 af 11

KOSMOS. 7.1 Spaltning af sukker. Materialer MADENS KEMI KEMISKE STOFFER I MADEN DISACCHARIDER

Madkemi Kulhydrater: er en gruppe af organiske stoffer der består af kul, hydrogen og oxygen (de sidste to i forholdet 2:1, ligesom H 2

Det store energikørekort

[H 3 O + ] = 10 ph m [OH ] = 10 poh m K s = 10 pks m K b = 10 pk b. m ph + poh = 14 [H 3 O + ][OH ] = m 2 pk s + pk b = 14 K s K b = m 2

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

Respiration og stofskifte Forsøgsvejledning

Olfaktometrisk titrering

2UJDQLVNHýVWRIJUXSSHUýLýSODQWHIU

Undervisningsbeskrivelse

Forsøget blev udført af Gruppen: Anders Faurskov, Mikkel Rask og Victor Hjort

Dialyse og carbamidanalyse

Kemiøvelse 2 C2.1. Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer

Matematiske modeller Forsøg 1

Højere Teknisk Eksamen maj Kemi A. - løse opgaverne korrekt. - tegne og aflæse grafer. Ved bedømmelsen vægtes alle opgaver ens.

Eksamensspørgsmål Kemi C, 2015, Kec124 (NB).

Øvelse 4.1 1/3 KemiForlaget

Gæringsprocessen ved fremstillingen af alkohol tager udgangspunkt i glukose molekylet (C

Spørgsmål 1 Carbonhydrider

Fysiologi Louise Andersen 1.3, RTG 29/

Næringssaltenes betydning for primærproduktionen

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand

Øvelse 2 Mest mættede olier

Vi observerer fotosyntese i vandplanter Påvisning af fotosyntesens dannelse af ilt ved hjælp af en iltindikator

Viden SIDE 1. Grundskole. Viden om appelsiner. Et kig indenfor

Eksamensspørgsmål til 2b kemi C 2017

Udfordringen. Forstå udfordringen

Den Europæiske Unions Science Olympiade. Det rene gas. DM i Science Kvalifikationsrunde. Tirsdag 23. januar 2018 kl

Vandafstrømning på vejen

Brugsvejledning for dialyseslange

Spørgsmål 1 Den kemiske reaktion

Undervisningsbeskrivelse

1. BESTEMMELSE AF KRYSTALVAND I KRYSTALSODA

Dyr i bevægelse. Måling af iltforbrug hos fisk. Arbejdsark til eleverne. Naturhistorisk Museus Århus

Forord Dette skal du bruge til aktiviteten (findes i aktivitetskassen) Forberedelse Dagens forløb Indledning (læreroplæg) (ca min.

Fremstilling af bioethanol

KEMI C. Videooversigt

Med forbehold for censors kommentarer. Eksamensspørgsmål Kemi C, 2014, Kec223 (NB).

Definition af base (Brøndsted): En base er et molekyle eller en jon, der kan optage en hydron. En hydron er en H +

Eksamensspørgsmål 2z ke (ikke godkendte) Fag: Kemi C Dato: 7. juni 2013 Lærer: Peter R Nielsen (PN) Censor: Tanja Krüger, VUC Aarhus

Eksamensspørgsmål Kemi C, 2017, Kec126 (NB). Med forbehold for censors godkendelse

Udfordringen. Forstå udfordringen

Teori Hvis en aminosyre bringes til at reagere med natriumhydroxid, dannes et natriumsalt: NH 2

Øvelser om affald: Kompostering undersøgelse af nedbryderdyrene

C2014 alle øvelsesvejledninger

Øvelse: Ligevægt. Aflever de udfyldte journalark på Fronter individuelt

Spørgsmål 1 Den kemiske reaktion

Nedenstående spørgsmål er med forbehold for censors godkendelse Spørgsmål 1 Molekyler Eksempler fra hverdagen

Anvendt kemi 1 ekstraspørgsmål. Koncentration

Kemiøvelse 2 C2.1. Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer

Indledning:... 2 Læskedrikkens indhold:... 2 Næringsstoffer i sund kost:... 6 Syreskader på tænderne:... 7 Overordnet konklusion:...

Transkript:

UNDERSØGELSE AF JORDRESPIRATION Formål 1. At bestemme omsætningen af organisk stof i jordbunden ved at måle respirationen med en kvantitative metode. 2. At undersøge respirationsstørrelsen på forskellige levesteder (biotoper). Teori Ved jordrespiration forstår man den mængde kuldioxid (carbondioxid, CO 2 ), som udskilles af jordens levende organismer, f.eks. svampe, bakterier, smådyr og planterødder, se figur 1. Organismerne omsætter organisk materiale under forbrug af ilt (oxygen, O 2 ) og samtidig frigivelse af kuldioxid, vand og energi. Følgende reaktionsskema viser respiration af et kulhydrat (glukose = druesukker) C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) --> 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O(l) + Energi (1) Respirationens størrelse kan findes enten ved at måle O 2 -forbruget eller CO 2 -produktionen på et givet areal i løbet af en tidsperiode. Ved måling af jordrespiration er det mest praktisk at måle CO 2 -mængden. Kuldioxid kan nemt opsamles ved absorption (opsugning) i kaliumhydroxid, KOH(aq). Ved forsøgstidens afslutning kan CO 2 -produktionen findes ved titrering med en syre (f.eks. saltsyre, HCl(aq)). Ved titreringen neutraliseres den resterende KOH-mængde.

CO 2 -produktionen opsamles ved hjælp af et respirometer af plexiglas, se figur 2. Øverst i apparatet er anbragt et lille kammer (absorptionskammeret), hvori der påfyldes KOH, som absorberer CO 2. De kemiske processer, der finder sted, er vist i følgende reaktionsskemaer. RESPIRATION i levende organismer: Organisk stof + O 2 (g) ---------> CO 2 (g) + H 2 O(l) + E (2) KARBONAT-DANNELSE i kammer: CO 2 (g) + OH - (aq) ------> HCO 3 - (aq) (3) HCO 3 - (aq) + OH - (aq) ------> CO 3 2- (aq) + H 2 O(l) (4) HEREFTER KARBONAT-FÆLDNING MED BARIUM-ION: CO 3 2- (aq) + Ba 2+ (aq) ------> BaCO 3 (s) (5) Af reaktion (3) og (4) ses, at 1 mol CO 2 reagerer med 2 mol OH - (KOH). Da man stopper processen før al KOH er opbrugt, kan restmængden findes ved titrering med HCL efter følgende reaktion: NEUTRALISATION (TITRERINGS-REAKTION): KOH(aq) + HCl(aq) ----------> KCl(aq) + H 2 O(l) (6)

Af reaktion (6) ses, at 1 mol KOH reagerer med 1 mol HCl ved neutralisation mellem H + og OH - ionerne. Ud fra den anvendte mængde HCl(aq) = HCl slut, af en kendt koncentration, kan man efter forsøget bestemme, hvor meget CO 2 der er optaget i KOH-opløsningen. Inden forsøget skal man dog også vide, hvor stor en HCl start -mængde, der skal anvendes til at neutralisere den anvendte startmængde af KOH. Af differencen HCl start - HCl slut kan den forbrugte mængde KOH findes, og den tilsvarende CO 2 -produktion beregnes. Materialer Respirometer (type Scandidact-plexiglas) Termometer med prop med hul Prop uden hul (til kammer) Siliconefedt 0,1 M KOH(aq) (5,611 g/l) 0,025 M HCl(aq) (velegnet ved lille jordrespiration) BaCl 2 (aq), mættet opløsning Phenolphthalein-indikator væske Konisk kolbe (til titrering) Magnetomrører + magnet Burette, 25 ml Tragt Stativ og klemme 10 ml målepipette 5 ml målepipette Giftbold = Sugebold (evt. pipettehjælper) Stanniol Kniv el. graveske. Fremgangsmåde 1) Al vegetationen inden for respirometer-arealet fjernes senest 8 dage før forsøgets start. Respirometeret bør anbringes på forsøgsarealet nogle dage før målingen påbegyndes, så organismerne kan nå at tilpasse sig miljøet efter opsætning af apparatet. Der anbringes et passende antal respirometere på forsøgsarealet (hvis muligt 6-8 stk.). Ved opsætningen skæres en rille passende til apparatets omkreds i jorden med en kniv eller graveske. Se figur 2. 2) Aflæs jordtemperaturen i ca. 2 cm's dybde på respirometerets termometer.

3) Start forsøget ved, med en 10 ml målepipette, at tilføre det øverste kammer (absorptionskammeret) 10,0 ml 0,1 M KOH gennem øverste åbning, som herefter lukkes med den tilhørende gummiprop (uden hul) påført en anelse siliconefedt. Kammeret dækkes med staniol eller lignende, for at udelukke sollys og undgå temperaturstigning. 4) Mens forsøget forløber udføres kontrolprøve (start-prøve) med 5,0 ml KOH fra KOH-flasken (brug pipette). Da der titreres 5,0 ml i stedet for 10,0 ml skal resultatet ganges med 2. 5) Med en 10 ml målepipette m/giftbold, se figur 3, udtages 5,0 ml KOH, der overføres til en konisk kolbe for titrering. Karbonat (CO 3 2- ) fældes, ved at kolben tilsættes 1,25 ml BaCl 2 med en 5 ml målepipette m/giftbold. Desuden tilsættes en dråbe phenol-phthaleinindikator, som farver opløsningen rød. 6) Buretten fyldes med 0,025 M HCl og nulstilles. Der titreres ved dråbevis at tilføre HCl fra buretten til kolben indtil farveomslag fra rød til farveløs. Forbruget af HCl(aq) noteres. Resultatet ganges med 2. 7) Forsøget standses efter ca. 2 timer og med en pipette udtages en prøve (slut-prøve) fra respirometerets absorbtionskammer på 5,0 ml KOH. Prøven titreres som beskrevet under 5) og 6). 8) Resultaterne indføres i følgende skema:

A) Dato B) Lokalitet C) Vegetation D) Start kl.: E) Slut kl.: F) Forsøgstid (min): (E) - (D) G) Temperatur ( o C): H) 2 * ml HCl start forbrugt ved kontrol KOH: I) 2 * ml HCl slut forbrugt ved forsøgs KOH: J) Difference: ml HCl (for 10mL KOH). (H) - (I) K) Grundareal af respirometer 71 cm 2 = 0,0071m 2

Resultatbehandling Der udføres beregninger ved nedenstående TABEL-METODE over: a) ml CO 2 produktion/m 2 /time b) kj udviklet/m 2 /time Benyt følgende formel, der beregner CO 2 -prod. ud fra de aflæste værdier (pr.10 ml prøve) (ml HCl start - ml HCl slut ) x FAKTOR /forsøgstid (ml CO 2 /m 2 /time) (7) FAKTOR = 9644 ( 5 0 C); 9817 (10 o C); 9991 (15 o C); 10164 (20 o C); 10338 (25 o C); 10511 (30 o C). Eksempel: Hvis HCl start = 7,7 ml, HCl slut = 5,2 ml; Temperaturen = 25 o C, hvilket giver at FAKTOR = 10338, forsøgstiden = 170 minutter, da er CO 2 -produktionen: {(7,7~ - ~ 5,2)~ *~ 10338)} OVER CO170~ 2 -produktion = ~ 152,03 kan ~ml~ omregnes CO_2/m^2/time til kj ved ~~ at ~~ gange (8) med omregningsfaktoren 0,0205 kj/ml CO 2. Eksempel: 152,03 ml CO 2 / m 2 / time * 0,0205 kj / ml CO 2 = 3,12 kj / m 2 / time Holdets resultater indføres i følgende oversigtsskema: HOLDRESULTATER: JORDRESPIRATIONSMÅLINGER HOLD NR. LOKALITET PLANTEVÆKST o C ml CO 2 /m 2 /time kj /m 2 /time

Diskussion 1. Hvilke organismer deltager i jordrespirationen (se fig. 1 )? 2. Hvilken indflydelse får det på forsøgsresultatet, hvis man ikke fjerner plantedækket? 3. Hvilken af de tre følgende stofgrupper udgør hovedbestandelen af de visne plantedele på jorden: Protein, kulhydrat eller fedtstof? Begrund svaret. 4. Sammenlign resultaterne for respirationen fra de forskellige hold. Forklar hvorledes temperaturen og jordbunden kan have indflydelse på respirations-processen (resultatet). 5. Omregn jordrespirationen per time til jordrespirationen per år. Tag her hensyn til at vækstsæsonen er på ca. 6 mdr. Opstil et regnskab, der sammenligner resultatet i kj/m 2 /år af jordrespirationen med resultatet af nettoprimærproduktionen af enårige planter målt i kj/m 2 /år. Er der balance i regnskabet? Hvilke fejlkilder indeholder beregningen.