TARLA BİTKİLERİNDE LABORATUVAR ANALİZLERİ Uygulama Ders Notu

Transkript

1 ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ Ders Notu No: 1 TARLA BİTKİLERİNDE LABORATUVAR ANALİZLERİ Uygulama Ders Notu Editör Doç.Dr. Ferat UZUN Samsun, 2010

2 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Ders Notu No:1 TARLA BİTKİLERİNDE LABORATUVAR ANALİZLERİ Uygulama Ders Notu Editör Doç.Dr. Ferat UZUN Samsun, 2010

3 Samsun 2010 TARLA BİTKİLERİNDE LABORATUVAR ANALİZLERİ UYGULAMA DERS NOTU Tüm hakları saklıdır. Bu kitabın tamamı yada bir kısmı 5846 sayılı FSEK hükümlerine göre, yazarların önceden yazılı izinleri alınmadan elektronik, mekanik veya başka bir kayıt sistemi ile çoğaltılamaz, yayınlanamaz ve depolanamaz. Kapak Tasarımı : Murat Özata, Ömer Faruk Uzun, Zeynep Naz Uzun Sayfa Tasarımı : Ferat Uzun, Emine Uzun, Alperen Uzun Baskı: Ondokuz Mayıs Üniversitesi Basımevi ISBN No: İletişim Adresi: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, 55100, Atakum, SAMSUN. Tel: / 1368, E-posta: fuzun@omu.edu.tr

4 ÖNSÖZ Bu ders notu, Tarla Bitkileri alanında yapılacak bazı analiz ve ölçüm çalışmalarına yardımcı olmak için, lisans ve lisansüstü öğrencilerine temel bilgilere ulaşabilecekleri başvuru notu sağlamak amacıyla derlenmiştir. Ders notunda, laboratuar çalışmalarında dikkat edilmesi gereken kurallar, laboratuar çalışmalarında kullanılan temel araç ve gereçler, çözeltiler, analizler ve analiz sonuçlarının değerlendirilmesi hususlarına yer verilmiştir. Konuların daha kolay anlaşılır olması amacıyla, anlatımlar bol miktarda resim ile desteklenmiştir. Ders notunda yer alan resimlerin tamamına yakını, dersin uygulama saatlerinde bölümümüz laboratuarlarında çekilmiştir. Bazı analiz ve ölçümlerin yazımında ders notuna katkı sağlayan Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Öğretim Üyeleri Doç.Dr. Selim Aytaç, Yrd.Doç.Dr. İsmail Sezer ve Yrd.Doç.Dr. Funda Arslanoğlu na, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Doç.Dr. Mustafa Macit e, Bafra Meslek Yüksek Okulu öğretim üyeleri Doç.Dr. Cüneyt Çırak, Yrd.Doç.Dr. Serhat Odabaş ve Yrd.Doç.Dr. E. Sait Kurtar a, Bozok Üniversitesi, Tarla Bitkileri Bölümü Öğretim Üyesi Yrd.Doç.Dr. Zeki Mut a teşekkür ederim. Bu ders notunun hazırlanması aşamasında gösterdiğimiz özene karşı görülebilecek eksiklik ve kusurların hoşgörü ile karşılanmasını ve konu ile ilgili olan tüm herkese faydalı olmasını dilerim. Ağustos, Doç.Dr. Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Öğretim Üyesi i

5 İÇİNDEKİLER. I. GENEL BİLGİLER Laboratuvar Çalışmalarında Dikkat Edilmesi Gereken Temel Hususlar Laboratuar Kazalarında İlkyardım İnsan Sağlığına Zararlı Olan Kimyasal Maddeler Laboratuar Çalışmalarında Bilinmesi Gereken Önemli Uyarı İşaretleri, Tehlike Sınıfları ve Sembolleri. 9 II. LABORATUAR ÇALIŞMALARINDA KULLANILAN TEMEL ARAÇ VE GEREÇLER. 12 III. ÇÖZELTİ KAVRAMI Çözeltiler ve Çözeltilerde Konsantrasyon İfadesi Hazırlanan Çözeltilerin Muhafazası İndikatör Katalizör IV. ANALİZLER Kuru Madde Analizi Azot Analizi Uçucu Yağ Analizi Ham Yağ Analizi Mineral Element Analizi Kül Analizi NIRS Cihazı ile Analizler Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri Bitkilerde Kromozom Katlama 60 V. ÖLÇÜMLER VE BAZI HESAPLAMALAR Bitkilerde Yaprak Alanı Ölçümü ve Bitki Büyüme Parametreleri Adf ve Ndf Analizleri Yapılmış Kaba Yemlerin Nispi Yem Değerleri ve Nispi Yem 72 Kalitelerinin Hesaplanması.. ii

6 I. Genel Bilgiler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) 1-11 OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun I. GENEL BİLGİLER Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü 1. LABORATUVAR ÇALIŞMALARINDA DİKKAT EDİLMESI GEREKEN TEMEL HUSUSLAR Laboratuvar çalışmalarında güvenlik en ön plandadır. Laboratuvardaki kişisel güvenlik, büyük oranda çalışan şahsın bizzat kendisine bağlıdır. Laboratuvarda güvenli çalışma; çalışan güvenliği, çalışılan numunelerin güvenliği ve çevre güvenliğini esas almaktır. Oluşabilecek kazaları en aza indirmek için aşağıda belirtilen düzenlemelere kesinlikle uyulması gerekmektedir. 1. Laboratuvar çalışmalarına zamanında gelinmeli, gelinmeden önce yapılacak deneyle ilgili bilgi alınmalı, deneyin amacı mutlaka öğrenilmelidir. Çalışma programı, laboratuvara girmeden önce hazırlanarak zaman iyi kullanılmalıdır. 2. Laboratuvarlarda güvenli çalışmanın sağlanabilmesi için öncelikle giysi standardına uyulmalıdır. Tüm laboratuvar çalışanları çalışmalar sırasında mutlaka önlük ve eldiven giymeli, gözleri korumak için koruyucu gözlük takılmalıdır. Çalışma sırasında lens yerine, gözlük tercih edilmelidir. Çünkü çalışma esnasında meydana gelebilecek kimyasal buharlar, lens içine hapsolunabilir ve göze zarar verebilir. 3. Laboratuvara girerken kaban, palto ve mantolar çıkarılmalı, tozlu ve veya çamurlu ayakkabıyla girilmemeli, ayakkabılar temizlenmeli, galoş giyilmeli, mümkünse temiz bir laboratuvar ayakkabısı edinilmeli, sandalet ve ayak parmaklarını açıkta bırakan ayakkabılarla çalışılmamalıdır. 4. Laboratuvar çalışması yapılan tezgâhların üzerine hiçbir gereksiz özel eşya bırakılmamalı, laboratuvar masalarının üzerine oturulmamalıdır. 5. Çalışma sırasında forma üzerine gelen büyük sallantılı küpe, yüzük, kolye ve bilezik gibi takılar takılmamalı, saçları omuz seviyesinden uzun olan kişiler, saçlarını arkada toplamalıdır. Laboratuvarda çalışma sırasında çalışana şaka yapılmamalı, başkalarının da çalıştığı düşünülerek gürültü yapılmamalıdır. 6. Laboratuvarda kimyasallarla asla yalnız çalışılmamalıdır. 7. Laboratuvarda meydana gelen her türlü olumsuz olay, laboratuvar yetkilisine anında haber verilmelidir. 8. Laboratuvarda yemek veya herhangi bir yiyecek yenmemeli, sakız veya çiklet çiğnememeli, çay ve sigara içilmemeli, yüksek sesle konuşulmamalı, şarkı söylememeli, ıslık çalınmamalıdır. 9. Çalışırken eller ağza, buruna, yüze veya göze sürülmemeli, kalem, kâğıt, iplik, etiket gibi malzemeler ağıza götürülmemelidir. 10. Çalışırken düzenli olunmalı. Temiz, derli toplu ve bilinçli olarak çalışılmalıdır. 11. Yapılan bütün çalışmaların kayıtları doğru ve zamanında tutulmalı, çalışma sonuçları ufak kâğıtlara yazılmayıp laboratuvar defterine kaydedilmelidir. Ayrıca çalışma esnasındaki bütün gözlemler not edilmelidir.

7 12. Laboratuvar cihazları ve elektrik düğmeleri, çalışılmadığı zamanlarda mutlaka kapalı tutulmalıdır. kaçınılmalıdır. 13. Laboratuvarda elektrik temini için uzatma kabloları kullanmaktan Eğer mutlaka kullanmak gerekiyorsa, topraklı ve sigortalı olanları kullanılmalı, kablolar, kapıların altından ve pencerelerden geçirilmemeli, tavana asılmalıdır. 14. Etüv ve buzdolabı gibi cihazların içine konulan; tüp, petri kutusu v.b. malzemenin üzerine bilgi verici notlar yazılmalı veya etiket yapıştırılmalıdır. 15. Giyilen elbiselerin herhangi bir nedenle alev alması durumunda asla koşulmamalı; yerde yuvarlanarak söndürmeye çalışılırken yardım istenilmelidir. 16. Kırılan cam malzemeler derhal süpürülüp kırık cam kutusu na atılmalıdır. Atılması gereken katı maddeler çöp kutusuna atılmalı, işi biten ve içerisinde sıvı bulunan tüp, erlen, beher gibi cam malzemeler temizlenmek üzere lavaboya konulmalıdır. 17. Atık organik çözücüler lavaboya dökülmemeli, laboratuvar içerisinde yetkililerce belirlenen toplama şişe veya kaplarının içerisine dökülmelidir. 18. Civa herhangi bir şekilde bir yere dökülürse, vakum yada köpük tipi sentetik süngerlerle toplanmalıdır. Eğer toplanamayacak kadar az miktarda ise, üzerine toz kükürt serpilerek zararsız hale getirilmelidir. Civa buharı görülememekte, fakat zehirleyici bir etkiye sahiptir. Böyle bir durumda yetkili laboratuvar görevlisine haber verilmelidir. 19. Cihazlarda arıza olması durumunda derhal laboratuvar yetkilisine haber verilmelidir. 20. Laboratuvar havasının tozsuz olması sağlanmalıdır. 21. İçinde kültür bulunan tüp, petri kutusu gibi malzeme açık olarak masa üzerine bırakılmamalı, tüpler önlük cebinde taşınmamalı, masa üzerine gelişigüzel konulmamalı, tüplükte tutulmalıdır. 22. Laboratuvar içinde cep telefonu ve çağrı cihazı gibi cihazlar, laboratuvar test çalışma cihazlarının yakınında kullanılmamalıdır. 23. Çalışma bittikten sonra tüm alet ve malzeme yerli yerine konulmalı, doğal gaz, elektrik, su ve vakum muslukları kapatılmalıdır. 24. Analiz yapılan bölümler, çalışan personelin rahatça hareket etmesine olanak sağlayacak şekilde düzenlenmelidir. 25. Laboratuvarda ilk yardım için gerekli ilaç ve malzeme bulunan bir dolap ve ilk yardım prosedürü bulunmalıdır. 26. Herhangi bir madde ile direkt temas sonrasında mutlaka eller yıkanmalıdır. 27. Çalışma bitiminde kullanılan malzemelerin temiz ve düzenli kalması sağlanmalıdır. 28. Çalışan ekipman terk edilmemelidir (24 saatten fazla çalışması zorunlu cihazlar hariç). 29. Islak elle elektrik düğmelerine dokunulmamalı ve cihazların elektrik fişleri sürekli takılıp çekilmemelidir. 30. Laboratuvar dışına çıkışta eller mutlaka dezenfektan el yıkama talimatı' na göre yıkanmalıdır. 2

8 31. Etiketsiz bir şişeye veya kaba kimyasal madde konulmamalı, boş kaba kimyasal bir madde konulmuşsa derhal etiketi yapıştırılmalı, bütün şişeler etiketli olmalıdır. Üzerinde etiketi olmayan şişelerdeki maddeler ve diğer solüsyonlar, deneylerde kesinlikle kullanılmamalıdır. 32. Cam kapaklı şişelerin kapaklarının açılmaması durumunda, şişe kapağı bir tahta parçası ile hafifçe vurularak gevşetilerek açılmaya çalışılmalıdır. 33. Asit ve baz gibi kimyasal maddeler vücudun açık olan kısımları ile temas ettirilmemeli, bir şekilde temas etmesi halinde ise derhal bol su ile yıkanmalıdır. 34. Tehlikeli sıvı çekerken sıvı kimyasalı daima puar veya vakum kullanılmalıdır. 35. Etil alkol gibi yanıcı, tutuşucu maddeler alkol içeren el dezenfektanları vs. LPG beki alevi çevresinden ve elektrikle çalışan laboratuvar cihazlarının üzerinden uzak tutulmalıdır. 36. Buharlaşan ve yanabilen bileşikleri, sadece davlumbaz veya kimyasal çeker ocak altında kullanılmalıdır. Zararlı maddelerin teneffüsünü önlemek için aerosol üreten prosedürler, davlumbaz veya kimyasal çeker ocak altında uygulanmalıdır. Sülfürik asit, nitrik asit ve hidroklorik asit asitlerle, bromür, hidrojen sülfür, hidrojen siyanür, klorür gibi zehirli gazlar içeren maddeler bu şekildedir. 37. Kimyasalların neden olduğu gaz ve kokular solunmamalı, eğer bir şekilde laboratuvarda bir koku fark edilmiş ise laboratuvar havalandırılmalı ve oradan uzaklaşılmalıdır. 38. Tüp içerisinde bir sıvı ısıtılırken tüpün ağzı kendimize yada yakında çalışan birisine doğru tutulmamalıdır. 39. Katı haldeki kimyasal maddeler daima temiz bir spatül veya kaşık ile alınmalı, aynı kaşık başka bir madde içerisine sokulmamalıdır. 40. Şişe kapakları hiçbir zaman alt tarafı yere gelecek şekilde bırakılmamalıdır. Aksi takdirde kapak kirlenecek ve şişe kapatıldığında saf haldeki kimyasal madde saflığını kaybedecektir. 41. Şişelerden sıvı dökülürken etiketli taraf yukarı tutulmalıdır. Aksi taktirde damlalar etiketin üzerine sızıp etiketi bozabilmektedir. 42. Laboratuvardaki bir çözücü asla solunmamalı, hiçbir sıvı tadılmamalıdır. 43. Cam kapları kullanmadan önce çatlak olup olmadığı bakımından kontrol edilmelidir. Çatlak aparatlar kullanım sırasında kırılabilir ve ciddi yaralanmalara yol açabilir. 44. Laboratuvarı yetkililerinin izni olmadan hiçbir madde ve malzeme laboratuvardan dışarı çıkarılmamalıdır. 45. Kimyasallar taşınırken iki el kullanılmalı, bir el kapaktan sıkıca tutarken, diğeri ile şişenin altından kavranmalıdır. Eğer büyük hacimli bir kap taşınacak ise mutlaka taşıyıcı kullanılmalıdır. 46. Tüpler önlük cebinde taşınmamalı, masa üzerine gelişigüzel konulmamalıdır. Tüpler tüp taşıyıcıda tutulmalıdır. 47. Kimyasal maddeler gelişigüzel birbirine karıştırılmamalıdır. Bazı kimyasal maddeler birbiriyle reaksiyona girerek yangına veya şiddetli patlamalara yol açabilmekte 3

9 ya da toksik ürünler oluşturabilmektedirler. Böyle maddelere geçimsiz kimyasal maddeler denilmektedir. Bunlar her zaman ayrı yerlerde muhafaza edilmelidir. 48. Kimyasallar kendi kaplarından gereken kadar alınmalı, artan kimyasallar şişesine geri boşaltılmamalıdır. 49. Kullanılmadıkları süre içinde tüp gazlı beklerin alevi küçültülmeli, mikroskop lambası söndürülmelidir. 50. Mikroskop; kullanılmadan önce, objektif ve oküler kısmı ise her kullanımdan önce ve sonra bir tülbent yardımıyla dikkatlice merceğe zarar vermeden temizlenmelidir. 51. Kapalı kaplardaki kimyasal maddeler ısıtılmamalıdır. 52. Benzin, eter gibi uçucu maddeler ocağı yanan bir laboratuvarda kullanılmamalıdır. 53. Asit içeren bir solüsyon hazırlarken asit yavaş yavaş ve sık sık karıştırılarak suyun üzerine eklenmeli; hiçbir zaman derişik asit üzerine su eklenmemelidir. 54. Tüm asitler ve alkaliler sulandırılırken bu maddeler daima suyun üzerine ve yavaş yavaş dökülmeli, asla tersi yapılmamalıdır. 55. Cam boruların içine tıpaları yerleştirirken zorlanmamalıdır. 56. Isıtılan cam ve porselen malzemeler el ile tutulmamalı; bunlar için tüp maşası veya pota pensi kullanılmalıdır. 57. Maddeleri alev kullanarak cam bir kap içerisinde ısıtırken, camı ısıdan korumak için özel koruyucu (amyant) kullanılmalıdır. 58. Tüm tedbirlere rağmen vücudun herhangi bir yerinde meydana gelebilecek basit yanıklarda, yanan bölge 5-10 dakika su altında tutulmalıdır. 59. Kimyasal maddelerin bazıları birbirleriyle reaksiyona girerek yangına veya şiddetli patlamalara yol açabileceği ve toksik ürünler oluşturabilmektedir. Bunlar geçimsiz kimyasal maddeler olarak adlandırılmakta ve her zaman ayrı ambalaj ve yerlerde muhafaza edilmeleri gerekmektedir. Bu maddelerden bazıları aşağıda verilmiştir; Tablo 1. Laboratuvarlarda birbirleriyle karıştırılmaması gereken geçimsiz kimyasal maddeler. Kimyasal Madde Adı Karıştırılmaması Gereken Kimyasal Maddelerin Adları Aktif karbon Alkali metaller (Na, K vb) Amonyak Amonyum nitrat Anilin Asetik asit Asetilen Aseton Bakır Brom Civa Flor Gümüş Kalsiyum hipoklorit, oksidan maddeler Hidrokarbonlar ve sulu çözeltileri, su Civa, klor, iyot, brom, kalsiyum Toz halindeki metaller, yanıcı sıvılar, kükürt, kloratlar, tüm asitler, nitritler Hidrojen peroksit, nitrik asit Kromik asit, nitrik asid, hidroksil içeren bileşikler, etilen glikol, perklorik asit, peroksitler, permanganatlar Flor, klor, brom, bakır, civa, gümüş Derişik nitrik asit, derişik sülfürik asit Asetilen, hidrojen peroksit Amonyak, asetilen, butan ve diğer petrol gazları, turpentin Asetilen, amonyak Bütün maddeler Asetilen, okzalik asit, tartarik asit, amonyak, karbondioksit 4

10 Hidroflorik asit Hidrojen peroksit Hidrojen sülfit Hidrokarbonlar Hidrosiyanik asit İyot Kalsiyum oksit Klor Kloratlar Kromik asit Kükürtlü hidrojen Nitrik asit Oksijen Okzalik asit Perklorik asit Potasyum permanganat Sodyum nitrat Sülfürik asit Yanıcı sıvılar Amonyak Bakır, krom, demir, metal ve metal tuzları, yanıcı sıvılar, anilin, nitrometan Nitrik asid, oksidan maddeler Flor, klor, brom, kromik asit, sodyum peroksit (benzen, eter) Nitrik asit, alkaliler Asetilen, amonyak Su Amonyak, asetilen, butan ve diğer petrol gazları, turpentin Amonyak, toz halindeki metaller Asetik asit, gliserin, bazı alkoller, yanıcı sıvılar, turpentin Nitrik asit, oksidan gazlar Asetik asit, anilin, kromik asit, hidrosyanik asit, hidrojen sülfit, yanıcı sıvılar ve gazlar Yağlar, grees, hidrojen, yanıcı sıvılar, yanıcı katılar ve yanıcı gazlar Gümüş, civa Asetik anhidrit, alkoller, karbon tetraklorür, karbondioksit Gliserin, etilen glikol, benzaldehit, sülfürik asit Amonyum nitrat, diğer amonyum tuzları Kloratlar, perkloratlar, permanganatlar Amonyum nitrat, kromik asit, hidrojen peroksit, nitrik asit, halojenler 2. LABORATUVAR KAZALARINDA İLKYARDIM 2.1. Ağız yoluyla olan zehirlenmeler Ağız yolu ile gerçekleşen zehirlenmelerde, kaza geçiren kişi/kişiler hızlı bir şekilde ilk yardım merkezlerine ulaştırılmalıdır Alkali ve asitlerin yutulması Asetik asit, hidroklorik asit, fosforik asit ve sülfürik asit gibi kimyasal maddeler yutulduğunda kişi baygınsa ağızdan hiç bir şey verilmemelidir. Eğer ayıksa ağız bol su ile çalkalanmalıdır. Eğer bu mümkün değilse olabildiğince fazla su verilmeli, en yakın sağlık kuruluşuna götürülmelidir. Hidroklorik asit yutulmasında da kusmaya izin verilmemeli, bol su verilmelidir. Yaralı yüzüstü uzatılmalı, hareket ettirilmemelidir. Kromik asit ve dikromatların yutulmasında acilen sodyum bikarbonat çözeltisi verilmeli, yara sıcak tutulmalı ve bir sağlık kuruluşuna haber verilmelidir. Alkalilerin yutulması durumunda ise limon suyu veya sirke karıştırılmış bolca su verilmeli derhal bir sağlık kuruluşuna gidilmelidir Solunum sistemini tahriş edici gazlarla olan zehirlenmeler Krom, brom, hidroklorik asit gibi kimyasal maddelerin buharları doğrudan tenefüs edildiğinde zehirlenmelere yol açmaktadır. Böyle bir durumda zehirlenen kişinin derhal en yakın sağlık kuruluşuna nakli sağlanmalıdır. 5

11 2.4. Yanıklar Yanıklar su ile temas ettirilmemelidir. Yanıkların üzerine derhal vazelin sürülüp, en yakın sağlık merkezine başvurulmalıdır Alkali, asit, brom veya fosfor yanıkları Bromdan ileri gelen yanıklar, benzol veya petrol ile iyice yıkanmalıdır. Asetik asit, hidroklorik asit, fosforik asit ve sülfürik asidin cilt ile temasında ise temas eden bölge derhal bol su ile yıkanmalı, elbise ile temas etmiş ise, bulaşan giyecekler çıkarılmalıdır. Eğer temas gözlere olmuş ise, hemen ılık su ile en az 15 dakika süre ile gözler yıkanmalıdır. Kromik asit ve dikromatların deri ile temasında % 5 lik sodyum tiyosülfat ile yıkama yapılmalı, eğer lezyonlar görülürse bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Alkalilerin deri ile temasında ise deri bol miktarda suyla yıkanmalı ardından nötralize sirke ile yıkanmalıdır. Göze sıçraması halinde, derhal bol su ile gözleri gerekirse zorla açarak yıkamalı ve derhal bir sağlık kuruluşuna gidilmelidir HCN, CO 2 ve H 2 S ile zehirlenmeler Temiz hava önemlidir. Bu tür zehirlenmelere maruz kalan kişiler derhal açık havaya çıkarılmalıdır. Ağır durumlarda suni teneffüs yaptırılmalı, gerekirse oksijen kullanılmalıdır. Derhal en yakın sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır Klorlu bileşenlerin cilt ile teması Amonyum klorür ve demir klorürün cilt ile temas etmesi durumunda temas eden nokta bol su ile iyice yıkanmalı, yutulması durumunda ise kişi kusturulmalı ve bol miktarda su verilmelidir. En yakın sağlık kuruluşundan sağlık yardımı alınmalıdır. Antimon klorür, nikel klorür, kalay klorür, kadmiyum klorür ün cilt ile temasında temas noktası iyice yıkanmalı ve lanolin merhem sürülmelidir. Yutulması halinde ise bol su içirilmeli ve derhal sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır Nitratların cilt ile teması Potasyum nitrat ve civa nitratın cilt ile temasında temas noktası iyice yıkanmalıdır. Bu maddeler ile temas eden bölgede kaşıntı veya döküntü varsa derhal bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Yutulması durumunda ise hemen bolca suyla karıştırılmış sodyum bikarbonat verilmelidir. Gümüş nitratın cilt ile olan temasında temas noktası tuzlu su ile yıkanmalıdır. Bu maddenin yutulması durumunda ise, bir bardak suya üç yemek kaşığı tuz ekleyip çözündürdükten sonra kişiye bu karışım verilip kusturulmalı ve sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır Siyanür tuzlarının cilt ile teması Bu maddelerin cilt ile olan temasında, temas noktası iyice yıkanmalı, eğer yara açıksa hemen bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Yutulması durumunda ise kişi hemen kusturulmalı ve mutlaka bir sağlık kuruluşuna başvurulur. 6

12 2.10. Sülfatların cilt ile teması Alüminyum, amonyum, kobalt, bakır, magnezyum, nikel, potasyum, sodyum, çinko, kadmiyum ve sülfat gibi maddelerin cilt ile olan temasında temas eden nokta iyice yıkanmalı, eğer cilt reaksiyon gösteriyorsa derhal bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır. Bu maddelerin yutulması durumunda ise yutan kişiye bol miktarda su verilmeli ve bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır Elektrik şoku Bir şekilde cereyana maruz kalan kişi elektrikle yüklü olduğundan kendisine yaklaşılmadan önce ana kaynaktan (şalter veya sigorta) elektrik akımı kesilmeli veya fiş prizden çıkarılmalıdır. Bu yapılamıyorsa lastik çizme ya da eldivenle ya da kuru bir önlük gibi elektriği geçirmeyen malzemelerin üzerine basılarak kazazedeye yaklaşılmalıdır. Elektrik cereyanı ile temas kesildikten sonra kişiye temiz havada suni teneffüs yaptırılmalı ve en yakın hastaneye götürülmelidir. 3. İNSAN SAĞLIĞINA ZARARLI OLAN KİMYASAL MADDELER Laboratuvar çalışmalarında genel itibarla insan sağlığına zararlı olabilecek kimyasal maddelerle çalışılmaktadır. Çalışan kişinin emniyeti açısından bu maddelerin tanınması ile bu maddelerle teması halinde oluşabilecek zararlı etkilerin önceden bilinmesi ve olası kazaların önlenmesi mümkündür. Bu kimyasallardan bazıları aşağıda verilmiştir; 3.1. Klorik asitler Bunlar reaksiyona kolaylıkla girebilen asitlerdir. Bu nedenle bir yere sıçradıkları zaman gerekli önlemler alınmalıdır. Klorik asitleri temizlemede su kullanılmamalıdır (Ancak vücuda sıçraması halinde, bol su ile yıkanmalıdır). Reaksiyon sonunda ortaya çıkan ısı, klorlu maddeyi buharlaştırmaktadır. Buharının kokusu tahriş edicidir. Klorik asitler bir yere sıçradığı zaman önce üzerine kum, sodyum bikarbonat veya her ikisinin karışımı dökülmelidir. Biraz bekleyip metal veya plastik bir kaşıkla kazınmalıdır. Kumun bırakacağı leke çok az ve açık renklidir Alkali metaller Yanıcı olan alkali metallerin su ile reaksiyonları ve nemli deri ile temasları önlenmelidir. Alkali metaller ile vücudun temas etmesi durumunda temas eden bölge bol su ile yıkanmalıdır. Bunların su ile reaksiyonları sonucu hidrojen açığa çıkmaktadır. Eğer çalışılan laboratuvarda ısı yüksek ise hidrojen patlayabilmektedir Eterler Eterlerin cilt ile temasları kurutucu etkiye sahiptir. Uzun süre teması sonucu dermatit oluşur. Belli şartlarda yanıcı özelliğe sahiptir. Örneğin etil eter, 45 C da yanmaya başlamaktadır. Yanmaya statik elektrik de sebep olabilir (buhar). Eter yangınlarını söndürmek için CO 2 kullanılır. Bir yere eter sıçradığı zaman yapılacak ilk iş, eteri süngere emdirip çeker ocak altında buharlaştırmaktır. 7

13 3.4. Sülfürik asit Sülfürik asit, hangi konsantrasyonda olursa olsun, gözlerle teması tehlikelidir. Derişik sülfürik asit gayet aşındırıcı olup, ciltte şiddetli yanıklar meydana getirir. Sulandırılırken, daima yavaş ve dikkatlice suyun üzerine dökülmeli, asla üzerine su dökülmemelidir Nitrik asit Zararı ve tehlikesi konsantrasyonu arttıkça artmaktadır. Yüksek konsantrasyondaki nitrik asitle çeker ocak altında çalışılmalıdır. Dumanlı ve derişik nitrik asit, vücut ve özellikle gözler için tehlikelidir. Yüksek ısıda ortama, sağlık açısından son derece zehirli olan nitrojen oksit buharları vermektedir Glasiyel asetik asit Bu asit oldukça korozifdir. Yanıkları çabuk iyileşmemektedir. Bu nedenle vücudun herhangi bir noktası ile temas etmesi durumunda, mutlaka bir sağlık kuruluşuna başvurulmalıdır Hidroflorik asit Sağlık açısından son derece tehlikeli bir asittir. Vücudun neresine değerse değsin şiddetli yanıklar yapmakta ve bu yanıklar, çabuk iyi olmamaktadır. Buharını teneffüs etmekte tehlikeli olup, fazlası ölüme neden olabilmektedir. Bu bakımdan mutlaka bir çeker ocak içinde kullanılmalıdır Pikrik asit Kuru olunca patlayıcı bir özelliğe sahip olduğundan daima, en az %10 sulu halde muhafaza edilmelidir Civa Herhangi bir şekilde dışarı dökülürse derhal vakum kaynağından yararlanılarak temizlenmelidir. Döküldüğü yerden köpük tip sentetik süngerler vasıtasıyla da toplanabilir. Eğer toplanamayacak kadar eser miktarda kalırsa üzerine kükürt serpilmeli ve bu sayede sülfür haline getirilerek zararsız hale getirilmelidir. 8

14 4. LABORATUVAR ÇALIŞMALARINDA BİLİNMESİ GEREKEN ÖNEMLİ UYARI İŞARETLERİ, TEHLİKE SINIFLARI VE SEMBOLLERİ Aşırı Alev Alıcı (Extremely Flammable)... F+ Şiddetli Alev Alıcı (Highly Flammable)... F Zararlı (Harmful)... Xn Rahatsız edici (Irritant)... Xi Hassasiyet yaratıcı (Sensitising)... Xn veya Xi Çok zehirli (Very Toxic)... T+ Zehirli (Toxic)...T Kanserojen (Carcinogenic, Kategori 1 ve 2)... T Kanserojen (Carcinogenic, Kategori 3)... Xn 9

15 Patlayıcı (Explosive)... E Aşındırıcı (Corrosive)... C Oksitleyici (Oxidising)... O Çevre için tehlikeli (Dangerous for the Environment)... N Flora ve fauna açısından tehlikelidir. Radiyoaktif (Radioactive) 10

16 Teratojen (Teratogenic) Doğmamış çocukta (fetus) kusurlar oluşmasına neden olur. Mutajenik (Mutagenic, Kategori 1 ve 2)... T Mutajenik (Mutagenic, Kategori 3)... Xn Genetik mutasyona sebep olur. Kaynaklar Bulgurlu, Ş., Ergül, M.,1978. Yemlerin Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:127, Uygulama El Kitabı, 176 s., Bornova, İzmir. Kacar, B., İnal, A., Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., 892 s., Ostim, Ankara. Karagözlü, C., Akbulut, N., Labaratuvar Tekniği. Ege Üniversitesi, Ziraat Fak. Yay. No:570, 151 s., Ege Üniv. Basımevi, Bornova-İzmir. Özgümüş, A., Analitik Kimya-1. Uygulama Kılavuzu. 2. Baskı. Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Uygulama Kılavuzu No:6, 86 s., Bursa. Türker, İ., Laboratuvar Tekniği. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları: 1237, Ders Kitabı: 357, 380 s., Ankara. 11

17 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun II. LABORATUVAR ÇALIŞMALARINDA KULLANILAN TEMEL ARAÇ VE GEREÇLER Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü 1. Öğütme değirmeni: Analizi yapılacak olan materyal örneklerini istenilen parçacık büyüklüğüne getirerek analize hazırlama işlevini gerçekleştiren cihazlardır. Örnek materyalin istenilen parçacık büyüklüğünü elde etmek için değişik delik büyüklüğüne sahip eleklere sahiptir ve bu elekler değiştirilebilir. Resim 1. Öğütme değirmeni. 2. Terazi: Analiz yapılacak materyalin ağırlıklarının belirlenmesine yarayan cihazlara denilir. Çok çeşitli hassasiyetlerde ölçüm yapabilen teraziler vardır. Virgülden sonra aldıkları rakam sayısı hassasiyetlerinin bir göstergesi sayılabilir. Hassas terazilerin yerleri mümkün mertebe değiştirilmemeli, değiştirilmesi gereken durumlarda ise üzerlerindeki su terazisi ile mutlaka ayarları yapılmalıdır. Terazilerin hassasiyetleri arttıkça doğal olarak tartım yapabileceği ağırlık kapasitesi azalmaktadır. Resim 2. İki değişik tipte terazi. 12

18 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 3. Kurutma dolabı (Etüv): İstenilen sıcaklık derecelerini elde etmek için termostat ayarına sahip, çeşitli tip ve kapasitelerde üretilmiş olan kurutma dolaplarıdır. Çalışılan materyalin nem içeriğinin belirlenmesinde ve materyalin analize hazırlanması aşamasında yapılacak öğütme işlemi için örnek neminin uçurulması işleminde kullanılırlar. Resim 3. İki değişik tipte kurutma dolabı. 4. Saf (distile) su cihazı: Laboratuvarlarda yapılan analiz işlemleri esnasında veya çözelti hazırlama esnasında kullanılan suların tümü saf su sudur. Analiz ve deneylerde kullanılan reaktifleri hazırlamak için saf suya gereksinim vardır. İçindeki iyonize tuzların uzaklaştırılmasıyla elde edilmektedir. Analizlerden en doğru sonucu elde etmek için kullanılması mutlaka gereklidir. Saf suyun elde edilmesi için kullanılan cihazlara saf su cihazı adı verilir. Resim 4. Saf su cihazı ve cihazın monte edilmiş haldeki görünümü. 5. ph metre: Herhangi bir çözeltideki hidrojen iyon aktivitesi cinsinden bir asit veya bazın derecesini ifade etmeye yarayan cihazdır. Cihaz kullanılmadan önce standart çözeltileri ile mutlaka kalibre edilmeli, kullanıldıktan sonra temizlenmeli, kullanılmadığı zamanlarda ise şekilde görüldüğü üzere elektrodu korunmalıdır. 13

19 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 6. Elektromanyetik karıştırıcı: Sıvı veya katı kimyasal maddelerin başka bir sıvı madde ile karıştırılmasında kullanılan elektromanyetik prensipler doğrultusunda çalışan cihazlardır. Cihaz, karıştırma kabı içindeki karıştırılacak kimyasalların, balık olarak tabir edilen ve standart olarak kabul edilenleri cm uzunluğunda kurşun kalem kalınlığında metal üzerine plastik kaplama şeklinde üretilmiş bir malzemenin, beher içerisinde elektromanyetizma ile döndürülmesi prensibi ile karıştırılması esasına göre çalışır. Karıştırıcı balıkların uzunluğu ve şekli üretici firmalara bağlı olarak değişik şekillerde de olabilir. Cihaz üzerindeki kontrol anahtarları kullanılarak karıştırılacak kimyasallar, istenilen sıcaklık seviyesine getirilebilir. Aynı zamanda yine diğer bir anahtar kullanılarak karıştıcı balığın hızını ayarlamak ta mümkündür. Resim 5. ph metre. Resim 6. Elektromanyetik karıştırıcı. 7. Otoklav: Laboratuvar işlemlerinde her türlü araç ve gereçlerin sterilizasyonunu gerçekleştirmek için kullanılan sıcaklık ve basınca dayanıklı sıkı kapaklı çelik kazandır. 8. Mikroskop: Çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin, mercekler yardımıyla büyütülerek görüntüsünün incelenmesine olanak sağlayan cihazdır. Resim 7. Otoklav. Resim 8. Mikroskop. 14

20 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 9. Desikatör: Kurutulan örnek materyalin ağırlığının doğru olarak belirlenmesi için - örneğin kül analizi esnasında olduğu gibi- sıcak sıcak tartılmamalıdır. Örnekler, kül analizi için yakma işlemi bittikten sonra oda sıcaklığına kadar soğumaya bırakılmalıdır. Bu işlem esnasında örneğin nem almaması gerekmektedir. Bu nedenle örnek, desikatör içinde soğumaya bırakılır ve sıcaklığı oda sıcaklığı seviyesine düşünce tartım işlemine geçilir. İşte bu şekilde nemsiz ortamda saklanması gereken maddelerin muhafaza edildiği ve genellikle camdan yapılmış kaplara desikatör denilir. Kapak, gövde ve delikli porselen tabla olmak üzere üç kısımdan oluşur. Kap ile ana gövdenin birleştiği yer parafinle yağlanır. Nem çekici maddeler ise tablanın altında bulunur. Nem çekici olarak; silikajel ve susuz kalsiyum klorür gibi maddeler kullanılır. 10. Titrasyon aleti: Örnekteki belirli miktar madde ile reaksiyona girecek olan standart solüsyon miktarının belirlenmesinde kullanılan alettir. Resim 9. Desikatör. Resim 10. Titrasyon aleti. 11. Beher: Laboratuvar çalışmalarında genel olarak hacim ölçümüne, karışım oluşturmaya, sıvı ya da katı madde tartımına vs. yarayan cam malzemedir. Çeşitli ihtiyaçları karşılamak üzere değişik ebatlarda yapılmıştır. 12. Ölçü balonu: Çözelti hazırlama ve bazı diğer laboratuvar işlemlerinde kullanılan cam malzemelerdir. İhtiyaca göre değişik ebatlarda üretilmişlerdir. Dipleri düz ve kavisli olabilir. Boyunları yine ihtiyaca bağlı uzunlukta ve kalınlıkta üretilmişlerdir. Boyun kısımlarında ölçü çizgisi bulunur ve alt geniş kısmında kaç mililitrelik olduğu yazılmıştır. 13. Erlen: Analiz işlemleri için çok kullanılan cam malzemeden birisi de erlenlerdir. İhtiyaca göre değişik ebatlarda üretilmişlerdir. Kimyasal maddelerin ısıtılmasında, analiz esnasında toplama kabı, element analizinde yaş yakma aşamasında yakma kabı olarak veya ihtiyaç durumuna göre ölçü kabı olarak kullanılabilir. 15

21 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 14. Ölçü kabı: İnce, uzun ve silindirik bir şekle sahip cam malzemelerdir. Genel itibarla çözeltilerin hazırlanması işleminde ve diğer ölçüm işlemlerinde sıvı kimyasal maddelerin ölçülmesinde kullanılırlar. Değişik boy ve genişlikte üretilirler. Reşim 11. Çeşitli ebatlarda beherler. Resim 12. Ölçü balonu, erlen ve ölçü kapları. 15. Pipet: Sıvı kimyasal maddelerin istenilen hacimde alınarak, başka bir kaba konulması işleminde kullanılır. Camdan ve polietilen malzemeden üretilen bu aletler çok değişik ebatlarda üretilmişlerdir. Bütün olarak düz ve silindirik olan tipleri olduğu gibi üst kısmı depo şeklinde ve otomatik olan tipleri de vardır. Çözelti hazırlamada, ana kimyasal madde kabından genellikle az miktarda sıvı madde alımında kullanılmaktadır (Resim 13 ve 14). 16. Piset: Saf su kabı olarak kullanılan, tek el ile kolaylıkla tutulabilecek büyüklükte imal edilen ve genellikle plastikten yapılmış olan laboratuvar malzemesidir. Genel olarak musluk suyu ile yıkanmış cam malzemelerin saf sudan geçirilmesi işleminde ve kabaca saf su ilavesinin istenildiği işlemlerde kullanılmaktadır (Resim 13). Resim 13. Pipet, piset, büret ve huniler. Resim 14. Otomatik pipetler. 16

22 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 17. Büret: Sıvı kimyasalların hızlı ve pratik bir şekilde belli bir hacimde alınmasını sağlayan cam malzemedir. Değişik hacimlerdeki sıvı maddelerin alınabilmesine imkân sağlayan ebatlarda üretilmişlerdir (Resim 15). Resim 15. Yarı otomatik cam pipet (Büret). Resim 16. Otoklavlamaya dayanıklı, ölçekli cam malzeme. 18. Huni: Genel itibarla çeşitli sıvı ve toz kimyasal maddelerin ağızları dar olan kaplara konulmasını sağlamak için kullanılmakla birlikte, bazı analiz işlemlerinde yaş yakma vs.- yardımcı malzemeler olarak ta kullanılan çeşitli ebatlardaki cam malzemelerdir. 19. Kurutma kapları: Genellikle aleminyum veya porselenden yapılan ve analiz edilecek materyalin kurutulmasında kullanılan çeşitli büyüklükteki kaplardır (Resim 17). Resim 17. Kapaklı alüminyum kutular. Resim 18. Damlalık, amyant, lam, lamel, cımbız, petri kabı, kaşık, metal ve ahşap maşa, yağ analiz kartuşu. 20. Damlalık: Ham protein analizinde, indikatör gibi az miktarda ve yaklaşık bir miktarda alınması gereken sıvı kimyasal maddelerin, bir kaptan alınarak diğer bir kaba aktarılmasını sağlayan alettir. Genellikle kimyasal çözeltinin depolandığı kısım camdan, üst kısmı kauçuk maddeden imal edilmektedir (Resim 18). 17

23 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 21. Amyant: Isıtma işlemlerinde ısının, ısıtılan kabın her noktasına homojen bir şekilde yayılmasını sağlayan malzemedir (Resim 18). 22. Lam, lamel: Mikroskop ile yapılan çalışmalarda incelenecek materyalin yerleştirildiği cam malzemelerdir. 23. Cımbız: Küçük ebatlı çalışma materyalinin tutularak, istenilen şekilde üzerinde çalışma yapmayı mümkün kılan metal malzemedir. 24. Kaşık ve spatül: Genellikle katı kimyasal maddeleri veya analiz edilecek örnek numunelerinin tartım işlerinde faydalanılan metal malzemedir. 25. Petri kabı: Genellikle tohum çimlendirme testleri veya doku kültürü işlemlerinde kullanılan şeffaf polietilen veya camdan üretilmiş, daire tabanlı kap ve kapaktan oluşan malzemedir. Değişik çaplarda üretimi yapılan petri kaplarının taban genişliğine de bağlı olarak derinliği genellikle cm kadardır. 26. Metal ve ahşap maşalar: Genellikle sıcak malzemeyi tutmada veya kül fırını gibi el ile çalışmanın mümkün olmadığı sıcak ortamlardan, kroze gibi malzemeleri daha kolay ve emniyetli bir şekilde dışarıya çıkarmaya yarayan metal veya ahşaptan yapılmış aletlerdir. 27. Yağ analiz kartuşu: Yağ analizinde kullanılan, analiz edilecek numunenin içine konulduğu, geçirgen, lifli maddeden üretilmiş, 3-4 cm kadar uzunluğunda silindirik malzemedir. 28. Temizlik fırçaları: Her türlü laboratuvar malzemelerinin temizliğinde kullanılan polietilen esaslı malzemeden, çeşitli şekil ve ebatlarda üretilmiş aletlerdir. 29. Deney tüpleri: Protein analizinde yakma işleminde kullanılan, ısıya dayanıklı bir şekilde üretildiği gibi, malzeme saklamada da kullanılan daha dayanıksız, değişik büyüklükte ve tipte üretilmiş olan cam malzemelerdir. Tabanı düz ve yuvarlak olabilir. Kaynaklar Akyıldız, A.R.,1960. Yemler Bilgisi Laboratuvar Kılavuzu. Ankara Üniv., Ziraat Fak., Yayın No: 358, Uygulama Kılavuzu: 122. Bulgurlu, Ş., Ergül, M., Yemlerin Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:127, Uygulama El Kitabı, 176 s., Bornova, İzmir. Kacar, B., İnal, A., Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., 892 s., Ostim, Ankara. 18

24 II. Laboratuvar Çalışmalarında Kullanılan Temel Araç ve Gereçler Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Karagözlü, C., Akbulut, N., Labaratuvar Tekniği. Ege Üniv. Yay., Ziraat Fak. Yay. No:570, 151 s., Ege Üniv. Basımevi, Bornova-İzmir. Sarıçiçek, B.Z., Yemler Bilgisi laboratuvar Kılavuzu. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yardımcı Ders Notu No:16, 68 s., Samsun Türker, İ., Laboratuvar Tekniği. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları: 1237, Ders Kitabı: 357, 380 s., Ankara. 19

25 III. Çözelti Kavramı Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun III. ÇÖZELTİ KAVRAMI Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü 1. ÇÖZELTİLER VE ÇÖZELTİLERDE KONSANTRASYON İFADESİ Birbirinden farklı maddelerin karışımlarına çözelti denir. Genel olarak fazla miktarda bulunan maddeye çözücü, diğerlerine ise çözünen adı verilir. Çözeltiler, çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir; 1.1. Çözücü ve Çözünene Göre Sınıflandırma a) Katı-sıvı çözeltileri: Bir katının, bir sıvıda çözünmesiyle hazırlanan çözeltilerdir (Tuzlu su, şekerli su, bazlı su vb.) b) Sıvı-sıvı çözeltileri: Bir sıvının, başka bir sıvıda çözünmesiyle oluşan homojen karışımlardır (Kolonya, alkol+su vb.) c) Katı-katı çözeltileri: Bir katının, başka bir katı içerisinde homojen dağılmasıyla oluşan karışımlardır. Bütün alaşımlar, katı-katı çözeltilerdir (Lehim, çelik, tunç, pirinç vb.) d) Gaz-gaz çözeltileri: En az iki gaz karışımıdır. Bütün gaz karışımları homojendir ve çözeltidir (Hava, tüpgaz vb.) e) Gaz-sıvı Çözeltileri: Bir gazın, bir sıvıda çözünmesiyle oluşan karışımlardır (Kola vb.) 1.2. Derişime Göre Sınıflandırma a) Seyreltik çözeltiler: Çözücü, çözebileceğinden az miktarda maddeyi çözmüşse, böyle çözeltiler doymamış yada seyreltik çözelti adını alır. b) Doymuş çözelti: Çözücü, çözebileceği kadar maddeyi çözmüşse, bu çözeltiye, doymuş çözelti denir. c) Aşırı doymuş çözeltiler: Çözücü, çözebileceğinden fazla maddeyi çözmüşse, böyle çözeltiler aşırı doymuş çözelti adını alır Çözünme Hızına Etki Eden Faktörler a) Sıcaklık: Çözünürlüğü sıcaklıkla doğru orantılı olarak değişen maddelerin çözünme hızı, sıcaklığın artmasıyla artar. b) Tanecik büyüklüğü: Çözünen maddenin tanecikleri ne kadar küçük ise, çözünme de o kadar hızlı olur. c) Karıştırma: Çözeltinin karıştırılması, çözünen maddenin çözücüyle temas eden yüzeyini artırdığı için çözünme hızlanır Örnek Bazı Çözeltilerin Hazırlanması a) Katı-sıvı çözelti örneği NaOH ın suda çözünmesi, katının sıvı içerisinde çözünmesine örnektir. Yüzde 40 lık bir çözelti hazırlamak için, 40 g NaOH alınıp 100 ml lik bir behere konulur. İşlemin pratik olması açısından beherin darası alınarak, NaOH beher içinde tartılır. Üzerine 100 ml yi tamamlayacak şekilde saf su eklenir. NaOH in bu su içinde çözünmesi ile % 40 lık 20

26 III. Çözelti Kavramı Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun NaOH çözeltisi hazırlanmış olur. Bu şekilde hazırlanan çözeltiler, % g (w/v = ağırlık/hacim) olarak ifade edilmiş olurlar (Çözeltinin hazırlanmasında kullanılan NaOH in saflığı % 100 olarak kabul edilmiştir). ppm (milyonda bir birim) çözeltiler: Litresinde 1 mg madde ile hazırlanmış çözeltilerdir. Örneğin, 1 lt çözeltide 10 mg potasyum bulunuyorsa, bu çözeltinin konsantrasyonu 10 ppm dir denilir (w/v = ağırlık/hacim). Bu çözeltiden daha düşük konsantrasyonda mesela 4 ppm konsantrasyonda ve 1 lt hacminde başka bir çözelti hazırlamak istenildiğinde ise, yine klasik olarak kullanılan formül ile yani; 10 ppm x V1 = 4 ppm x 1000 ml V1 = 4 ppm x 1000 ml / 10 ppm = 400 ml olarak bulunur. Yani 10 ppm lik 1 lt çözeltiden 400 ml alıp ölçü balonunda saf su ile hacmi 1000 ml ye tamamlanırsa, yeni hazırlanmış olan bu çözeltinin konsantrasyonu 4 ppm olur. b) Sıvı-sıvı çözelti örneği Çözelti hazırlanacak maddelerin her ikisi de sıvı ise % ml (v/v = hacim/hacim) olarak ifade edilir. Örneğin; HCL çözeltisi ticari olarak % 37 lik olarak satılır. Fakat çeşitli analiz işlemleri sırasında bu yoğunlukta kullanılmayabilir. Bu nedenle, bu yoğunluktaki HCl den farklı yoğunlukta çözeltiler hazırlanması gerekebilir. Örneğin herhangi bir analiz için 15 lik HCl çözeltisi hazırlanması gerekebilir. Bu durumda; Mevcut çözeltinin % si x Mevcut çözeltiden alınması gereken miktar (ml) = Hazırlanacak olan çözeltinin % si x Hazırlanacak çözeltinin hacmi (ml) 0.37 (%37) x V1 = 0.15 (%15) x 1000 V1 = 0.15 x 1000 / 0.37 = ml alınıp 1000 ml ye tamamlanırsa, yeni çözeltimiz % 15 lik olur. II. yol % 37 lik HCl nin özgül ağırlığı 1.19 g olduğuna göre, 1 ml % 37 lik HCl, 1.19 g x 0.37 = g HCl içermektedir. O taktirde; 15 g HCl için, kaç ml % 37 lik HCl çözeltisi gerekmektedir? 1 ml g HCl içeriyorsa X ml si 15 g HCl içerir X = 15 / = ml olarak bulunur. Yani % 37 lik HCL çözeltisinden ml pipetle alınarak üzerine 1000 ml ye tamamlayacak şekilde saf su ilave edildiğinde hazırlanan bu yeni çözelti % 15 lik HCl çözeltisi olur (Çözelti hazırlanırken ölçü balonuna önce bir miktar su konulur. Sonra üzerine ml HCl konulur. Son olarak ta çözelti saf su ile 1000 ml ye tamamlanır). 21

27 III. Çözelti Kavramı Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun -Değişik konsantrasyonlarda olan aynı kimyasal madde çözeltilerinden, 3. bir konsantrasyonda çözelti hazırlanması (v/v = hacim/hacim) Örneğin elimizde % 90 lık ve % 37 lik iki ayrı konsantrasyonda hazırlanmış HCl çözeltilerimiz olsun. Bu çözeltilerin her ikisini kullanarak konsantrasyonu % 50 olan HCl çözeltisi hazırlamak istenilebilir. Bu durumda; (%) 90 (%) 50 = (%) 40 (%) 37 (%) 50 = (%) 13. Yani % 90 lık HCl çözeltisinden 40 ml, % 37 lik HCl çözeltisinden de 13 ml alınarak karıştırılırsa, bu durumda yeni hazırlanmış olan 53 ml lik HCl çözeltisinin konsantrasyonu % 50 lik olur. c) Katı-katı çözelti örneği Örneğin azot tayininde kullanılan K 2 SO 4 + FeSO 4 + CuSO 4 karışımı, ağırlık esasına göre aynı sırayla, 100 g + 10 g + 5 g olarak tartılarak uygun büyüklükte bir kap içerisinde karıştırılarak katalizör madde olarak kullanılır. Veya K 2 SO 4 + CuSO 4 + Se karışımı da ağırlık esasına göre yine aynı sırayla 100 g + 10 g + 1 g hesabıyla tartılarak katalizör madde olarak kullanılabilir. Bu karışımlar katı-katı (w/w) çözeltilere örnek olarak verilebilir Normalite ve Normal Çözeltiler Normalite: 1 litre çözeltide çözünen maddenin eşdeğer gram sayısıdır. Normal Çözeltilerin Hazırlanması Örneğin 0.1 Normal HCl çözeltisinin hazırlanması Ticari olarak piyasada % 37 lik ve ml sinde 1.19 g HCl bulunan çözeltiler satılmaktadır. Dolayısıyla 0.1 N HCl çözeltisi hazırlanırken bu çözelti, stok çözelti olarak kullanılır. Bu nedenle öncelikle bu çözeltinin normalitesi hesaplanmalıdır; 1. adım 1 ml HCl çözeltisinde 1.19 g HCl var ise; 100 ml HCl çözeltisinde = 37 (% 37) x 1.19 g/ml = g HCL vardır ml de g HCl vardır veya; d = w / v w= d x v w= 1.19 g/mlt x 1000 mlt w= 1190 g çözeltinin ağırlığıdır (hesaplamaya konu olan çözelti 1000 mlt kabul edilmiştir). Bu ağırlığın % 37 si HCl dir. Buna göre 1190 x 0.37 = g. d= yoğunluk (g/ml) w= ağırlık (g) v= hacim (ml) 22

28 III. Çözelti Kavramı Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun 2. adımda Molarite hesaplanır. M= n / V M= Molarite n= Çözünen maddenin mol sayısı V= Çözeltinin hacmi (1 lt=1000 ml olarak alındı hesaplamada) Bu verilere göre formülde yerine koymak için çözünen maddenin yani HCl nin mol sayısı hesaplanmalıdır. Mol sayısı da aşağıdaki formül ile hesaplanır; n = W / MA n= g / 36.5 g mol -1 = mol olarak bulunur. Bu değeri yerine koyarsak; M= n / V = mol / 1000 ml = mol/ml (molar) olarak bulunur. Normalite (N) = HCl nin tesir değerliği x HCl nin molaritesi Tesir değerliği: Çözünen maddenin 1 molünün suda çözündüğünde ortama verebildiği toplam + yük sayısıdır. HCl için bu değer aşağıda görüldüğü üzere 1 dir. HCl (suda) H + (suda) + Cl - (suda) T.D. = 1 dir. Bu taktirde; N = 1 x = normal olur. Bu hesaplamalardan sonra Ticari olarak satılan % 37 lik ve 1.19 g/ml yoğunluğa sahip çözeltinin Normalitesi = normal olarak belirlenmiş olur. Bundan sonraki aşamada Normalitesi bilinen bu çözelti, bir nevi stok olarak kabul edilerek, bundan, istenilen normalitede başka bir çözelti hazırlanması işlemine geçilir. Bu işlemde aşağıda verilen formülden faydalanılır; N1 x V1 = N2 x V2 N1: Stok çözeltinin normalitesi V1: Stok çözeltiden, yeni bir çözelti hazırlanması için alınması gereken HCl nin miktarı N2: Hazırlanacak yeni çözeltinin normalitesi V2: Hazırlanmak istenilen yeni çözeltinin hacim olarak miktarı (örneğin 1 lt = 1000 ml hazırlanacak olsun) x V1 = 0.1 x 1000 ml V1 = 0.1 x 1000 / V1 = 8.28 ml. Yani % 37 lik ve yoğunluğu 1.19 g/ml olarak ticari piyasada satılan çözeltiden, pipetle 8.28 ml alınıp 1000 ml lik bir ölçü balonunda saf su ile 1000 ml ye tamamlanırsa bu çözelti 0.1 normal olur (Ölçü balonuna önce biraz saf su sonra 8.28 ml HCl ve sonrasında 1000 ml ye tamamlanacak kadar saf su konulur). 23

29 III. Çözelti Kavramı Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun 2. HAZIRLANAN ÇÖZELTİLERİN MUHAFAZASI Hazırlanan çözeltiler, diğer kimyasallar gibi renkli şişelerde ve buzdolabında saklanmalıdır. İhtiyaç duyulduğunda kullanılacakları zaman ise, oda sıcaklığında bir süre bekletilmeli daha sonra kullanılmalıdır. Buzdolabında muhafaza edilen çözelti kullanılacağı miktar kadar dolaptan çıkarılmalı ve kullanılmalı, artan kısmı tekrar dolaptaki çözeltinin içine konulmamalıdır. 3. İNDİKATÖR Çözeltinin asidik veya bazik özellik göstermesine bağlı olarak renk değiştiren kompleks organik bileşiklere indikatör adı verilir. İndikatörler, bir kimyasal tepkimenin görsel olarak takip edilmesine imkan sağlarlar. Tepkimelerin türlerine göre değişik indikatör türleri vardır. Örneğin Kongo kırmızısı indikatörü; g kongo kırmızısı, % 70 lik 250 ml alkolde veya 250 ml saf suda çözündürülmesiyle hazırlanır. Metil kırmızısı indikatörü; 0.1 g metil kırmızısı, 60 ml etil alkol ve 40 ml saf suda, Metil oranj indikatörü ise; 0.1 g metil oranjın 100 ml saf suda çözündürülmesiyle hazırlanır. 4. KATALİZÖR Kimyasal bir tepkimenin hızını artırarak daha kısa zamanda sonlanmasını sağlayan fakat tepkime gerçekleşirken diğer maddelerle reaksiyona girmeyen maddelere katalizör adı verilir. Genel olarak reaksiyon sonunda katalizör maddelerin fiziksel yapısı bozulsa bile kimyasal yapılarında herhangi bir değişme olmamaktadır. Kaynaklar Kacar, B., Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri III. Toprak Analizleri. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları No:3, 705 s., Ankara. Kacar, B., İnal, A., Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., 892 s., Ostim, Ankara. Karagözlü, C., Akbulut, N., Labaratuvar Tekniği. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayın No:570, 151 s., Ege Üniv. Basımevi, Bornova-İzmir. Özgümüş, A., Analitik Kimya-1. Uygulama Kılavuzu. Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Uygulama Kılavuzu No:6, 86 s., Bursa. Özgümüş, A., Analitik Kimya-1. Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Ders Notları No:43, 159 s., Bursa. Sarıçiçek, B.Z.,1995. Yemler Bilgisi Laboratuvar Kılavuzu. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yardımcı Ders Notu No:16, 68 s., Samsun. Tok, H.H., Analitik Kimya, Anadolu Matbaası, Tic., Koll., Şti., 250 s., Tekirdağ. Türker, İ., Laboratuvar Tekniği. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları: 1237, Ders Kitabı: 357, 380 s., Ankara. 24

30 1. Kuru Madde Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun IV. ANALİZLER Kullanılan Araç ve Gereçler -Kurutma fırını -Desikatör -Hassas laboratuvar terazisi -Kapaklı kurutma kabı 1. KURU MADDE ANALİZİ Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü 105 o C da Kuru Madde Analizi Kuru maddesi belirlenecek örnekten, yaklaşık olarak 5 g kadar bir miktar alınır ve daha önceden darası alınmış olan kurutma kabı içerisine konulur. Kurutma kabının kapağı açık olacak şekilde, içindeki örnek ile birlikte kurutma fırınına konulur. Kurutma fırınının termostadı 105 o C a ayarlanarak kap içindeki örneğin sabit ağırlığa gelene kadar kuruması sağlanır (yaklaşık 3 saat kadar). Daha sonra etüvden çıkarılarak kapağı kapatılır ve oda sıcaklığına gelinceye kadar desikatör içinde bekletilir. Kap ve içindeki örneğin sıcaklığı oda sıcaklığına kadar düşünce, desikatörden çıkartılarak tartılır. Bundan sonra aşağıda verilen formül kullanılarak, örneğin kuru madde oranı belirlenir; % Kuru madde oranı = (Kap + Kuru örnek ağırlığı) (Kap darası) x 100 (Kap + Yaş örnek ağırlığı) (Kap darası) Not: Kuru madde tespiti yapmak için 105 o C da kurutulan örneklerde, laboratuvar analizleri yapılmamalıdır. Çünkü bu sıcaklık derecesinde kurutulan örneklerin yapısında değişimler meydana gelmekte bu da analiz sonuçlarının doğruluğunu olumsuz yönde etkilemektedir (Kacar ve İnal, 2008). 80 o C da Kuru Madde Analizi Analiz sonuçları günümüzde çoğunlukla 80 o C daki kuru madde oranına göre bildirilmektedir. Bu yöntemde, kuru maddenin belirlenmesi prensip olarak 105 o C da yapılan işlemlerin aynısıdır. Farklılık, fırının ısısının 80 o C ye ayarlanması ve kap+örnek ağırlığının sabit bir değere gelmesinin beklenmesidir ki bu süre 105 o C daki süreye göre doğal olarak daha uzundur ve yaklaşık olarak en az 12 saattir. Örneğin sabit ağırlığa ulaştığını belirlemek için; bu süre sonunda kap + örnek fırından çıkarılır, içine konulduğu kabın kapağı kapatılır ve sıcaklığı oda sıcaklığına düşene kadar desikatörde birkaç saat bekletilerek tartılır. Tartım sonucu örneğin ağırlığı kaydedilir. Sonrasında örnek tekrar kurutma fırınına konularak yaklaşık 2 saat süreyle yeniden kuruması sağlanır. Daha sonra tekrar aynı şekilde ağırlığının belirlenmesi ve 2 tartım arasında farkın olmaması hususiyetiyle sabit ağırlığa ulaştığı tespit edilirse kurumanın tam olarak meydana geldiği sonucuna varılır ve işlem sonlandırılır. 25

31 1. Kuru Madde Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Örnek Hesaplama Kurutma kabının ağırlığı = 300 g Kurutma kabı + kurutma öncesi örnek ağırlığı = 450 g Kurutma öncesi örnek ağırlığı = 150 g (450 g 300 g = 150 g) Kurutma kabı + kurutma sonrası örnek ağırlığı = 354 g Kuru örnek ağırlığı = 54 g (354 g 300 g = 54 g) Kuru madde = % 36 (54 g / 150 g) x 100 = % 36). Not: Bazı kaynaklarda 80 o C da kurutulmuş örneklerde laboratuvar analizlerinin yapılabileceği ifade edilirken (Kacar ve İnal, 2008), bazı kaynaklar ise, laboratuvar analizleri yapılacak örneklerin 60 o C da kurutulup öğütülmesi (Cayley ve Bird, 1996) ve analizlerin bu şekilde yapıldıktan sonra istenilen kuru madde üzerinden ifade edilebileceğini bildirmişlerdir. Kabul etmek gerekir ki her yörenin iklimi ve bu anlamda havanın nem içeriği farklıdır. Bu nedenle örnekler analiz edildikten sonra, analiz yapılan örneklerin kuru madde içeriğinin tam olarak belirlenmesi ve analiz sonuçlarının buna göre uyarlanması ve ifade edilmesi, farklı iklim bölgelerinde yapılacak olan analizlerin sağlıklı bir şekilde karşılaştırılması açısından önemlidir. Kuru madde analizinin görüntüleri aşağıda verilmiştir. Resim 1. Kuru madde analizinin görüntüleri. Kaynaklar Anonymous, Food energy methods of analysis and conversion. FAO Food and Nutrition Paper, 77. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. Bayraklı, F., Toprak ve Bitki Analizleri (Tercüme). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayın No: 17, 199 s., Samsun. 26

32 1. Kuru Madde Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Bulgurlu, Ş., Ergül, M., Yemlerin Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:127, Uygulama El Kitabı, 176 s., Bornova, İzmir. Cayley, J.W.D., Bird, P.R., Techniques for Measuring Pastures. Pastoral and Veterinary Institute, Hamilton, Second ed., 50 p., Australia. Gay, S.W., Grisso, R.B, Smith, R., Determining Forage Moisture Concentration. Virginia Cooperative Extension. Publ Kacar, B., İnal, A., Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., 892 s., Ostim, Ankara. Karagözlü, C., Akbulut, N., Labaratuvar Tekniği. Ege Üniv. Yay., Ziraat Fak. Yay. No:570, 151 s., Ege Üniv. Basımevi, Bornova-İzmir. Miller, R.O., Determination of Dry Matter Content of Plant Tisue: Gravimetric Moisture. Handbook of Reference Methods for Plant Anaysis (Ed. Yash, P.K.), Pp , Internationa Standart Book Number: , CRC Pres, USA. Özgümüş, A., Analitik Kimya-1. Uygulama Kılavuzu. 2. Baskı. Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Uygulama Kılavuzu No:6, 86 s., Bursa. Sarıçiçek, B.Z., Yemler Bilgisi Laboratuvar Kılavuzu. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yardımcı Ders Notu No:16, 68 s., Samsun. Tok, H.H., Analitik Kimya, Anadolu Matbaası, Tic. Kol. Şti., 250 s., Tekirdağ. Türker, İ., Laboratuvar Tekniği. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları: 1237, Ders Kitabı: 357, 380 s., Ankara. 27

33 2. Azot Analizi (Kjeldahl Yöntemi) (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) Samsun 2. AZOT ANALİZİ (KJELDAHL YÖNTEMİ) Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Kullanılacak Araç, Gereç ve Kimyasallar -Kjeldahl yakma ve distilasyon cihaz seti -Hassas laboratuvar terazisi -Titrasyon aleti -Azot tüpleri -Yarı otomatik cam pipet (10 ml lik) -Erlenler (250 ml lik) -Sülfirik asit (kesif) -% 40 lık Sodyum hidroksit çözeltisi -% 4 lük borik asit çözeltisi -0.1 Normal hidroklorik asit çözeltisi -Katalizör (Potasyum sülfat, bakır sülfat ve Selenyum un 100:10:1 oranındaki homojen karışımı) -İndikatör (Kongo kırmızısı veya metil kırmızısı) Analizin Yapılışı Yöntem, analizi yapılacak olan bitki numunesinin kesif H 2 SO 4 ve sıcaklık uygulamasıyla ve bu işlemin daha kısa bir sürede gerçekleşmesine yardımcı olan katalizör takviyesi ile yakılarak, bitki bünyesinde bulunan N un numune içinden alınabilir hale getirilmesi ve bu azot miktarının ölçülmesi prensibine dayanır. Sonuç itibarıyla analiz neticesinde tespit edilen, örnekteki azot miktarıdır. Tespit edilen N miktarı, analiz edilen örneğin özelliğine göre belirli bir katsayı ile çarpılarak numunenin ham protein oranı belirlenir. Analiz edilecek bitki örneğinin ait olduğu familyaya bağlı olarak azot içeriği hakkında genel olarak bir literatür bilgisi zaten mevcuttur. Dolayısı ile analiz için alınacak numune miktarı buna göre değişiklik gösterebilir. Yapılacak analizin doğruluk derecesinin yüksek olması için genel itibarla azot içeriği yüksek olan familyalara ait bitkileri analiz ederken -örneğin baklagil familyası- analiz için alınacak numune miktarı daha az olabilir. Buna karşılık azot içeriği baklagil familyasına ait bitkilerde olduğundan görece olarak daha düşük miktarda olan -örneğin buğdaygil familyası- bitkilerden örnek alınırken, alınacak örnek miktarı biraz daha yüksek olabilir. Genel olarak pratikte yaklaşık 0.5 gr kadar örnek miktarı analiz için yeterlidir. Bu işlemde tartım yapılırken, tüm örnekler, biraz fazla zaman ayırarak tamı tamına 0.5 gr olarak tartılabilir. Bu şekilde analizi yapılacak örneklerin tümünün aynı miktarda olması yanma işleminde homojenite sağlar ve tüm örnekler aynı anda yanma safhasını tamamlar. Bu nedenle işlemin takibinde kolaylık sağlandığı gibi, yanma süresi açısından bir disiplin ve üniformite de sağlanacağından, araştırıcının yaptığı işlemin doğruluğu açısından daha tatmin edici bir süreç yaşanır. Bu şekilde bir yol izlenirse, daha sonra yapılacak matematiksel işlemlerde de kolaylık sağlanır. Diğer bir durumda, analiz edilecek örnekler, yaklaşık olarak 0.5 g kadar tartılır fakat çok az da olsa örneğin veya gibi küsuratlı bir farklılık gösterebilir. Buna ilave olarak katalizör tartımında da aynı şekilde ufak tefek farklılıklar olursa, bu 28

34 2. Azot Analizi (Kjeldahl Yöntemi) (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) Samsun durumda örneklerin yakılması aşaması, belirtilen farklılıktan dolayı tam bir üniformite içinde tamamlanmayabilir. Bazı örnekler daha erken, bazıları ise daha uzun bir sürede yanma aşamasını tamamlar. Yani örneklerin yakılmasının gözle takibi esnasında bazı örnekler yanma sürecini tamamlayıp yosun yeşili bir görüntüye ulaşırken, diğer bazı örnekler tüp içerisinde aynı renk tonunda bir görüntüye sahip olmayabilir. Bu durumda yakma tüpü içerisindeki örneklerin tümünün yosun yeşili rengindeki görüntüsünün meydana gelmesi beklenir. Bu şekilde yapılacak uygulama örnek tartarken daha hızlı hareket etmeyi sağlamaktadır. Ancak elde edilecek sonuçların matematiksel formülle ham protein formatına çevrilmesi aşamasında her örnek miktarı farklı olduğundan ayrı ayrı formülde yerine konulması gerekeceği için, işlemin bu aşaması daha uzun olacaktır. Ayrıca analiz konusunda yeni olan kişiler için de yanmanın takibi buna bağlı olarak ta analizin hassasiyeti hususunda tatmin olma bakımından olumsuzluğu olabilir. Sonuç olarak her iki şekil de pratikte uygulanmaktadır. Analizin doğruluğu açısından bir olumsuzluk yoktur. Analiz edilecek olan örnek yakma tüpüne yalın olarak konulabileceği gibi, ince beyaz kağıt (pelur kağıdı) içinde de konulabilir. Bu şekilde tartım yapılan kağıt ile numunenin yakma tüpü içerisine birlikte konulması -tüp kenarlarına yapışmadan direk alt kısmına ulaşmasına imkan sağladığı için- daha uygundur. Çünkü analiz sürecinde bir devamlılık sağlandığı için azot tüpleri, ikinci parti örneklerin yakılması için yıkanıp, içine analiz edilecek diğer bir numunenin konulması aşamasında yıkamadan sonra tam olarak kurumamış olabilir. Bu durum, analiz edilecek materyalin, tüp kenarlarına yapışmasına sebebiyet verebilir. Bu da analizin hassasiyetini azaltabilir. Bu hususta dikkat edilecek nokta; analiz edilecek numunenin tartıldığı ve akabinde analiz edilecek numune içinde kalacak şekilde uygun bir şekilde katlanan kağıtların, her örnek için eşit büyüklükte olması gerektiğidir. Ayrıca örneklerin içine konulduğu kağıtlarda N olma ihtimaline karşı, 2 tekrar halinde yakma tüpünde sadece kağıt olacak şekilde yakma yapılıp, kağıt bünyesindeki N miktarının tespit edilip, diğer tüm örneklerden çıkarılması gerekmektedir. Bu şekilde içinde sadece kağıt olacak şekilde yapılan analize kör veya kontrol örneği adı verilmektedir. Örnekler tartıldıktan sonra, laboratuvarın bir köşesinde de, her bir örnek için 70 ml hesabıyla % 40 lık NaOH, 10 ml hesabıyla % 4 lük borik asit, ml hesabıyla 0.1 N HCl ve 3 damla hesabıyla indikatör (Kongo kırmızısı veya metil kırmızısı) çözeltileri hazırlanır. NaOH ve borik asit çözeltileri uygun bir kap içerisine alınarak (örneğin 5 lt lik polikarbon kaplar olabilir) distilasyon ünitesinin yanına yaklaştırılır ve distilasyon ünitesinin ilgili hortumları çözelti kaplarının içine konulur. Tam otomatik distilasyon cihazı, damıtma işlemi esnasında ihtiyaç duyduğu bu çözeltileri hortumları vasıtasıyla otomatik olarak almaktadır. Eğer cihaz, tam otomatik değilse, bu durumda manuel olarak kullanım sağlanmalıdır. Analiz edilecek örneklerin yakılması Tartılarak kağıda sarılmış 0.5 g örnek, yakma tüpünün içine atılır. Üzerine yarı otomatik pipet ile veya normal pipet ile 10 ml kesif H 2 SO 4 konulur. Bunların üzerine de 2 29

35 2. Azot Analizi (Kjeldahl Yöntemi) (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) Samsun g katalizör ilave edilir. Örneklerin yanması neticesinde çıkacak olan zararlı gazların ortamdan uzaklaştırılması için yakma tüplerinin her birinin üstüne denk gelecek cam aparatları olan, kapak ünitesi, yakma tüplerinin üzerlerine konulur. Daha sonra yakma tüpleri, yakma ünitesinin ilgili kısmındaki yuvalarına oturtularak cihazın ısıtma anahtarı çevrilerek yakma başlatılır. Yakma işleminin başlaması ile yakma tüplerinden atık gaz çıkışı da başlar. Çıkan bu gazlar, yakma tüplerinin üzerine örtülmüş olan cam malzeme ve borular vasıtasıyla toplanır ve polietilen-kauçuk malzemeden yapılmış ana hortuma ulaştırılır. Bu hortum, yanma esnasında çıkan atık gazları toplayarak, lavabo içerisindeki sürekli akmakta olan suyun içerisine verir. Bu işlemin başlayabilmesi için de lavabodaki hortumun bağlı olduğu musluk açılarak bir emiş oluşturması sağlanır. Bu şekilde başlayan yakma işleminde ısıtıcının ısısı ilk önce o C a ayarlanır. Yanma esnasında meydana gelebilecek köpürme ve taşma tehlikesine karşın bu sıcaklık derecesinde dakika yanma sağlandıktan sonra, cihazın sıcaklığı artırılarak 380 o C a kadar yükseltilir. Analizin yakma safhasına ait işlemler, sırasıyla aşağıdaki görüntülerden de izlenebilir. Resim 1. Analiz edilecek numunelerin yakma ünitesindeki görüntüleri. 30

36 2. Azot Analizi (Kjeldahl Yöntemi) (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) Samsun Bu şekilde yakma tüpü içerisindeki karışımın rengi, yosun yeşili bir görünüm alana kadar yakma işlemi sürdürülür. Bu renk elde edilince, yakma işlemi dakika daha devam ettirilir ve akabinde cihazın ısıtma kısmı kapatılır ve içinde örneklerin olduğu yakma tüpleri, cihazın asansörü vasıtasıyla toplu olarak yakma tablasından yukarıya doğru uzaklaştırılır. Bu şekilde yakma tablasından uzaklaşan tüpler ve içindeki karışımın sıcaklığı, oda sıcaklığına düşene kadar beklenir. Örneklerin soğuması esnasında atık gazları uzaklaştıran musluk açık tutulmalıdır. Bu işlem sonucunda şu reaksiyon gerçekleşmiş olur; Numune + Katalizör + H 2 SO 4 + Isı CO 2 +H 2 O+(NH 4 ) 2 SO 4 +SO 2 Distilasyon Yakma işleminin sona ermesinin ardından örneklerin distilasyonu safhasına geçilir. Distilasyon cihazının; saf su, sodyum hidroksit ve borik asit çözeltisi hortumları bu maddelerin içinde bulunduğu kabın içine yerleştirilir. Ardından cihazın elektrik bağlantısı gerçekleştirilir. Bu bağlantıların tamamlanmasını müteakiben distilasyon işlemine başlanır. Yakma tüpleri, sırasıyla distilasyon cihazında aşağıdaki resimlerde de görüldüğü üzere ilgili yuvaya oturtulur. Daha sonra 200 ml lik bir erlen içine 3 damla indikatör çözeltisi damlatılarak cihazdaki yerine yerleştirilir. Cihazın bağlı bulunduğu musluğun suyu açılır. Bu işlemlerden sonra cihaz çalıştırılır. Çalışmaya başlayan cihaz, kendi su haznesine bağlı olduğu musluktan bir miktar su alarak bu suyu kaynatmak üzere ısıtmaya başar. Bu esnada da, bir taraftan yuvasına takılı olan yakma tüpünün içerisine cihazın santrifüj motoru yardımıyla 70 ml sodyum hidroksit çözeltisi ve 15 ml kadar saf suyu otomatik olarak çeker. İçine indikatör damlatılan erlen içine de ayrıca, % 4 lük borik asit çözeltisinden 10 ml çeker. Bu işlemler sonrasında, yakma tüpü içerisindeki yanmış haldeki örnek+asit ve katalizör karışımı, kuvvetli alkali bir ortam içerisinde kalmış olur. Cihaz bu aşamadan sonra su haznesindeki kaynatmış olduğu suyun buharını, içinde yanmış örnek bulunan tüpün içine vererek, tüpün içinde bulunan maddelerin çalkalanmasını sağlar. Bu çalkalama işlemi esnasında yanmış örneğin içinde bulunan azot, ortamdan gaz halinde çıkar ve uzaklaşmak ister. Fakat çıkan ve uzaklaşmak isteyen gaz halindeki azot, musluk bağlantısından gelen su ile çalışmaya başlayan soğutma sistemi ile yoğunlaştırılarak bir boru yardımıyla, içinde borik asit çözeltisi bulunan behere yönlendirilir. Yoğunlaştırılan azot, borunun uç kısmının içine daldırılmış olduğu borik asit çözeltisinin içine damlalar halinde akar ve borik asit ile temas edince tutulur ve distilasyon süresince biriktirilir. Bu işlem, erlende yaklaşık 150 ml sıvı toplanıncaya kadar devam eder ve 5 dakikada sonlanır. İşlem bitince, numune içindeki azot, erlende bulunan borik asit çözeltisi içerisinde biriktirilmiş olur. Başlangıçta indikatör çözeltisinin rengi sebebiyle kırmızı bir renk tonuna sahip olan indikatör + borik asit ten müteşekkil olan çözelti, yakma tüpünden gelen azotun tutulması ile birlikte, önce renksiz, daha sonra ise yeşil tonlarda bir renge sahip olur. Bu işlem sırasında meydana gelen reaksiyon, kimyasal olarak şu şekilde ifade edilir; 31

37 2. Azot Analizi (Kjeldahl Yöntemi) (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) Samsun (NH 4 ) 2 SO 4 +2 NaOH Na 2 SO4 + 2 NH 3 + 2H 2 O 2 NH 3 + H 3 BO 3 NH 4 H 2 BO 3 Analizin distilasyon safhasına ait işlemler, sırasıyla aşağıdaki görüntülerden de izlenebilir. Resim 2. Azot analizinin kinci safhası olan distilasyon işleminden görüntüler. Not: Distilasyon işlemine başlamadan önce boş azot tüpünün birine sadece saf su konularak cihazın bir süre çalıştırılarak temizlenmiş olması, denemeden elde edilen sonuçların daha sağlıklı olmasını sağlayacaktır. Titrasyon Distilasyon işlemi sonucunda borik asit çözeltisi içinde tutulan azot, 0.1 N HCl çözeltisi ile titrasyon işlemine tabi tutularak miktarı tespit edilir. Analizin distilasyon safhasına ait işlemler, sırasıyla aşağıdaki görüntülerden de izlenebilir; Resim 3. Azot analizinin son safhası olan titrasyon safhasından görüntüler. Bu işlemde HCl çözeltisi yaklaşık 2 litrelik hacme sahip olan özel bir cam kaba konulur. Daha sonra bu cam kabın üzerine büret yerleştirilir. Bu büret, alt deposunda 32

38 2. Azot Analizi (Kjeldahl Yöntemi) (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) Samsun bulunan HCl çözeltisini kontrollü ve miktarını ölçerek içinde azotun tutulduğu erlene aktarma görevi görür. Büretin göstergesi titrasyon işlemine geçilmeden önce sıfırlanır. Bu işlemden sonra, sol el ile büretin kontrol edildiği musluk kısmı kavranır, sağ el ile de içinde borik asit+indikatör ve azotun bulunduğu erlen tutulur. Sol el ile büret kontrol edilerek, çok dikkatli bir şekilde, HCl çözeltisi damla damla erlenin içine akıtılır. Erlen bir taraftan da büretin musluk ağzına çarptırmadan hafifçe çalkalanarak, kontrollü bir şekilde damlatılan HCl nin erlendeki karışım ile daha hızlı bir şekilde reaksiyona girmesi sağlanır. HCl damladıkça beherdeki sıvı karışımın rengi önce renksizleşir, daha sonra ise tekrar en baştaki kırmızı renk tonuna döner. Beherdeki çözeltinin kırmızı renge dönüşmesi, titrasyon işleminin bittiğini ifade eder. Titrasyon işleminde gerçekleşen reaksiyon aşağıda ifade edildiği gibidir; NH 4 H 2 BO 3 + HCl H 3 BO 3 + (NH 4 ) 2 Cl Erlendeki çözeltinin bu hale gelmesi için harcanılan HCl çözeltisinin miktarı, büretin üzerindeki göstergeden okunur. Daha sonra aşağıdaki formül yardımıyla analizi yapılan örnek içindeki azot oranı % değer olarak hesaplanır. % N = (Numune için harc. HCl mikt. Kör için harc.hcl mik.) x HCl nin normalitesi x 1.4 Numune miktarı Bulunan azot miktarı daha sonra analizi yapılan örneğin türüne göre, belli bir katsayı ile çarpmak suretiyle ham protein oranı bulunur. Örneğin yonca kuru otunun katsayısı 6.25, buğday tanesinin 5.70, soya tanesi 5.71, patates 4.25 vs. dir. Buna göre yoncanın ham protein oranı aşağıdaki şekilde hesaplanır; % Ham Protein = % Azot x 6.25 Örnek Hesaplama Numune için titrasyonda harcanılan HCl miktarı = 12 ml Kör için harcanılan HCl miktarı = 1 ml Analiz için kullanılan yonca örneği miktarı = 0.5 g % Azot = (12 ml 1.0 ml) x 0.1 normal x 1.4 = 11 x 0.1 x 1.4 = g 0.5 % Ham protein = 3.08 x 6.25 = % olarak bulunur. Not-1: Titrasyonda 0.1 normal HCl kullanılmaktadır. Ancak çözeltinin hazırlanmasında tam olarak bu değer gerçekleşmeyebilir. Bu nedenle HCl in normalitesini kesin olarak belirlemeli ve formülde bu değer kullanılmalıdır. HCL nin kesin normalitesi pratik olarak şu şekilde bulunur; mg kadar Sodyum karbonat tartılır. Tartılan Sodyum karbonat 250 ml lik bir beherin içerisine konularak üzerine 75 ml saf su ilave edilerek eritilir. Daha sonra 33

39 2. Azot Analizi (Kjeldahl Yöntemi) (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) Samsun beherin içine 3 damla metil oranj indikatörü damlatılır. Hazırlanan çözelti yeşil renk alır. Sonra bu çözelti, kesin normalitesi belirlenecek olan ve titrasyonda kullanılan HCI ile titre edilerek renk dönüşümü sağlanır. Daha sonra kullanılan HCl miktarı kullanılarak, HCL nin Kesin Normalitesi = Tartılan Sodyum Karbonat Miktarı (mg) x Titrasyonda Harcanılan HCl miktarı (ml) formülünden bulunur. Örnek Hesaplama Sodyum karbonat miktarı = 137mg Sodyum karbonatın titrasyonu için harcanılan HCl miktarı = 24.6 ml HCL nin Kesin Normalitesi = 137 = normal x 24.6 Not-2: Titrasyonda behere damlatılan HCl çözeltisinin, beher içerisindeki çözelti ile çabucak karışması gerekir. Bunun için, beher, sağ elin baş ve 2. parmakla hafifçe kavranmalı, 4 parmakla ise beherin alt kısmı hafif darbelerle çalkalanması sağlanmalıdır. Kaynaklar Bayraklı, F., Toprak ve Bitki Analizleri (Tercüme). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayın No: 17, 199 s., Samsun. Bradstreet, R.B., Kjeldahl Method for Organic Nitrogen. Analytical Chemistry. 26 (1) Bulgurlu, Ş., Ergül, M.,1978. Yemlerin Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:127, Uygulama El Kitabı, 176 s., Bornova, İzmir. Donald, A.H., Miller, R.O., Determination of Total Nitrogen in Plant Tissue. Handbook of Reference Methods for Plant Anaysis (Ed. Yash, P.K.), Pp , International Standart Book Number: , CRC Pres, USA. Kacar, B., Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları No:3, 705 s., Ankara. Kacar, B., İnal, A., Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241, 892 s., Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., Ostim, Ankara. Özgümüş, A., Analitik Kimya-I. Uygulama Kılavuzu. Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Uygulama Kılavuzu No:6, 86 s., Bursa. Sarıçiçek, B.Z., Yemler Bilgisi Laboratuvar Kılavuzu. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yardımcı Ders Notu No:16, 68 s., Samsun. Tok, H.H., Analitik Kimya, 250 s., Anadolu Matbaası, İstanbul. 34

40 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 3. UÇUCU YAĞ ANALİZİ Ferat UZUN*, Cüneyt ÇIRAK** *Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü **Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Bafra Meslek Yüksekokulu, Bitki ve Hayvan Yetiştiriciliği Bölümü Kullanılacak Araç, Gereç ve Kimyasallar -Hassas laboratuvar terazisi -Clevenger aparatları -Balon jojeler (500 ml lik) -Saf su Analizin Yapılışı Kurutulmuş olan g kadar örnek aşamaları aşağıdaki resimlerden de görüleceği üzere- 500 ml lik bir balon jojeye konulur. Kaynamanın iyi olması için yuvarlak kısmının yaklaşık olarak 1/3 i kadar kısmı boş kalacak şekilde saf su ile doldurulur ve cihazın üzerindeki yuvasına yerleştirilir. Balon jojede belirtilen miktarda boşluk bırakılmaz ve daha fazla örnek-saf su karışımı ile doldurulursa, analiz esnasında meydana gelecek olan kaynama nedeniyle oluşan genleşme ve fokurdama sonucunda, analiz edilecek örnek, cam malzemenin üst kısımlarına doğru çıkar ve analizin sağlıklı bir şekilde gerçekleşmesi engellenmiş olur. Daha sonra cihazın bağlı bulunduğu ve soğutma sisteminin çalışmasını sağlayan musluk açılarak suyun devir daimi sağlanır. Bu suyun soğutma sisteminden geçtikten sonra tahliyesini sağlayacak olan hortum da lavabonun gideri üzerine bırakılır. Bu şekilde analiz edilecek örnek ve saf su karışımı kaynamaya bırakılır. Kaynama esnasında saf su ile çözünen uçucu yağ, gaz halinde cam malzemeden yukarıya doğru yükselir. Cam malzemenin üst kısmında, içinden sürekli soğuk suyun devir daim yapması nedeniyle sürekli soğuk olarak tutulan ve örnekten ayrılarak gaz formuna geçen uçucu yağın çıkış yolunu tıkayan, üst kısmı yuvarlak top şeklinde, ayrı bir cam malzeme vardır. Bu malzeme, soğuk olduğu için gaz halinde yükselen uçucu yağı yoğunlaştırır ve damlalar halinde en alt ucunda cam musluk bulunan kola dökülmesini sağlar. Bu kolda, uçucu yağ ve buharlaşan saf su birlikte biriktirilir. Uçucu yağ, sudan hafif olduğu için suyun üst kısmında, saf su ise alt kısmında toplanır. Fazla biriken saf su, cam malzemenin ekli bir tahliye borusundan tekrar kaynama haznesine kendiliğinden tahliye olur. İşlem bu şekilde 4 saatlik bir süre ile devam ettirilir. Bu süre sonunda biriken uçucu yağ, ölçü camının üzerindeki miktar okuma çizgilerinden okunur. Daha sonra uçucu yağın alt kısmında biriken su, dikkatli bir şekilde ayrı bir kaba alınır. Su alındıktan sonra uçucu yağ, musluk seviyesine inince bu yağı alacağımız kap, aşağıdaki resimlerden de görüldüğü üzere musluğun ucuna tutulur ve çok dikkatli bir şekilde alınarak, koyu renkli, güneş ışığını engelleyen cam bir şişede biriktirilir. Uçucu yağ alınırken çok dikkatli ve hassas olunmalıdır. Çünkü miktar olarak uçucu yağ, toplam örnek miktarının çok düşük bir oranını oluşturur. Dolayısıyla alınırken dikkatli olunmalı, yağın alt kısmındaki su boşaltılırken yağın da su ile birlikte kaçması engellenmelidir. Aşağıda resimlenen uçucu yağ analiz çalışmasında, 40 g lavanta örneği kullanılmıştır. Bu çalışma neticesinde elde edilen uçucu yağ miktarı 0.5 ml dir. Lavanta 35

41 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun örneğinde bulunan uçucu yağın oransal ifadesinin hesaplanması örnek hesaplama olarak aşağıda verilmiştir. Örnek Hesaplama % Uçucu yağ = Uçucu yağ miktarı (ml) x 100 = 0.5 x 100 = % 1.25 olarak bulunur. Örnek miktarı (g) 40 Not: Analizde kullanılan cam malzemeler bir sonraki örneğin analiz işlemi için temizlenmelidir. Çünkü, analiz esnasında ölçü kolunda biriken uçucu yağ cama bulaşıktır. Yıkama yapılmazsa bu kalıntı nedeniyle, su ve yağ bir sonraki analizde ara ara birbirinin arasına girebilir. Bu durum, uçucu yağın alınmasında güçlük oluşturmaktadır. Bu da, çalışmadan hassas bir sonuç elde edilmesini engellemektedir. Bu nedenle kullanılan cam malzemenin temiz olması doğru ve sağlıklı bir çalışma için oldukça önemlidir. Yapılan analiz işlemi sonunda su banyosunun cam aksamı yağı çözerek temizleyen eter veya aseton gibi kimyasal maddeler ile temizlenmelidir. Bu maddeler uçucu olduğundan yıkanan malzemede kalıntı da bırakmamaktadır. Cam malzemeler, bu maddelerle yapılan temizlik sonrasında saf sudan da geçirilerek bir diğer analiz için hazır hale getirilir. Resim 1. Uçucu yağ analizinden görüntüler. 36

42 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Kaynak Clevenger, J.F., Apparatus for the determination of volatile oil. Journal of the American Pharmacists Association, 17:

43 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 4. HAM YAĞ ANALİZİ Funda ARSLANOĞLU, Ferat UZUN, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Kullanılacak Araç, Gereç ve Kimyasallar -Hassas laboratuvar terazisi -Soxhelet cihazı -Kurutma fırını -Desikatör -Balon jojeler (500 ml lik) -Çözücü (Petrolium eter veya hexan) -Kurutma kağıdı -Yağ kartuşları -Değirmen -Pamuk Ham yağ analizi aşağıda anlatıldığı şekilde, 2 yöntemle yapılır; 1. Yöntem: Analizi yapılacak olan örnek, 1 mm lik elekten geçecek şekilde öğütüldükten sonra 5 g örnek alınır. Bu numuneyi alacak büyüklükte kurutma kağıdı uygun boyutlarda kesilir (Yaklaşık 10x10 cm). Kesilen kurutma kağıtları külah şekline getirilir ve içine bir miktar pamuk konularak darası alınır. Analiz edilecek örnek tartılarak külah içine yerleştirilir, üzerine yine bir miktar daha pamuk konulur ve dökülmeyecek şekilde zımbalanır. Toplam kartuş ağırlığı alındıktan sonra, üzerine değeri ve örnek numarası yazılır. Daha sonra örnekler soxhelet cihazının resimlerde de görülebileceği üzere distile kısmına yerleştirilir. Balon jojeler içerisine 250 ml çözücü (petrolium eter veya hekzan) konulur. Cihazın termostatı 60 o C a ayarlanır (Bu sıcaklık derecesi eterin kaynaması için yeterlidir). Isıtıcı ile birlikte cihazın, musluğa bağlı olan soğutma sistemi de çalıştırılır. Bu şekilde kaynama gerçekleşince, buharlaşan çözücü, soğutma sistemi sayesinde tekrar yoğunlaşarak analiz edilecek örneğin üzerine damlamaya başlar. Bu şekilde işlem 5-6 saat kadar sürdürülür. Eterin damlama hızı saniyede 5-6 damla ise, işlem 4 saatte tamamlanır*. Bu süre zarfında örneklerin bulunduğu kısım, damla damla gelen çözücü ile dolar ve bu esnada örnek içerisindeki yağ çözünür. Bu şekilde analiz edilecek örneklerin yerleştirildiği distile kısmındaki çözücü seviyesi belli bir doluluk oranına ulaşınca, kendiliğinden sifon yaparak çözündürdüğü yağ ile birlikte balon jojelerin içerisine boşalır. Bu işlem belirtildiği gibi 4 saat süre zarfında defalarca tekrarlanır. İşlem süresi tamamlandığında kartuş, cihazdan alınarak 2-3 saat kadar laboratuvarda açık havada ve daha sonra da 70 o C da kurutma fırınında sabit ağırlığa gelene kurutulur (Bu süre yaklaşık 4 saat olmasına rağmen bitki örneğine göre süre uzayabilir). Sabit ağırlığa gelen örnek, etüvden çıkarılarak desikatörde oda sıcaklığına gelene kadar soğumaya bırakılır. Bu şekilde yaklaşık 1-2 saat bekleyen örnek, desikatörden çıkarılarak tartılır. Örneğin ilk ağırlığı ve son ağırlığı arasındaki fark, örnekten ayrılan yağın miktarını verir. Örnekteki yağ miktarı (%) = (Örneğin ilk ağırlığı - Örneğin son ağırlığı) x 100 Örneğin ilk ağırlığı 38

44 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Örnek Hesaplama (A) Analiz öncesi kartuş + pamuk + örnek ve kartuşun kapatılmasında kullanılan zımba telinin toplam ağırlığı = 17.5 g (B) Analizden sonra kartuş + pamuk + örnek ve kartuşun kapatılmasında kullanılan zımba telinin toplam ağırlığı = 15.5 g (C) Örneğin ilk ağırlığı = 5 g Örnekteki ham yağ miktarı (%) = (A B) x 100 = ( ) x 100 = % 40 olarak bulunur. C 5 Not: Örneğin yağını çözündürmede kullanılan petrol eter ve hexan ın kaynama sıcaklıkları oldukça düşük (Petrol eter = 34.6 o C, Hexan = 69 o C), çabucak gaz haline geçebilen ve çabuk alev alabilen bir özelliğe sahiptir. Bu nedenle soxhelet cihazındaki işlem bitince, kurutma kağıdından yapılan külah şeklindeki kartuşlardan uzaklaştırılabilmeleri için, kurutma dolabına konulmadan önce 2 saat kadar bir süreyle laboratuvar ortamında açık havada bekletilmeleri, çalışma emniyeti açısından gerekli olan bir işlemdir. Örnekler daha sonra kurutma dolabında 70 o C sıcaklık derecesinde sabit ağırlığa gelene kadar kurutulmalıdır. Ham yağ analizi, aşağıdaki görüntülerden de izlenebilir. Resim 1. Ham yağ analiz görüntüleri (1. yöntem). 39

45 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Resim 1 in devamı. Ham yağ analiz görüntüleri (1. yöntem). 2. Yöntem: Bu yöntem, 1. yöntemin sistem olarak aynısıdır. Bu yöntemde yapılan işlem, örnekten çözündürülen yağın, çözücüden ayrılarak miktarını tespit etme prensibine dayanır. 40

46 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Bu yöntemde de analiz edilecek örnekten 5 g tartılır ve yağ analizi için özel olarak yapılmış kartuşa konulur (Kartuşun içine örnek konulmadan önce bir miktar pamuk yerleştirilir üzerine 5 g örnek ve örnek üzerine de tekrar pamuk konulur. Aynı diğer metotta olduğu gibi cam aparatın ilgili kısmına yerleştirilir. Cihaz çalıştırılır, çözücünün kaynaması gerçekleştirilir ve önceki yöntemde belirtilen süre zarfında kartuş içerisindeki örnekten yağın çözündürülerek balon jojeye aktarılması sağlanır. İşlem sonucunda balon jojedeki çözücü+yağ karışımı evaporatör ile yağdan ayrılarak, balon jojede sadece yağın kalması sağlanır. Daha sonra balon joje+yağ birlikte tartılır. Daha önceden darası bilinen balon jojenin ağırlığı bu değerden çıkarılarak örnekteki yağ miktarı belirlenir. Bu metotta soxhelet cihazının her bir koluna bir örnek yerleştirilir ve dolayısıyla bir seferde kol sayısı kadar örnek analiz edilebilir. Diğer yöntemde bir kola, birden fazla örnek yerleştirilebilir. Bu sayı örnek miktarımıza göre 2-3 adet olabilir. 1. yöntemle analiz yapmak, yani kurutma kağıtlarından hazırlanan kartuşlarla örnekteki yağ kaybından yararlanılarak daha kısa süre ve daha az miktarda kimyasal kullanımı ile gerçekleşmektedir. Bu işlemde, önemli olan her bir örneğin üzerindeki numaranın analiz esnasında silinmemesi ve örneklerin ait olduğu işlemin karıştırılmamasıdır. Bu nedenle her bir kartuşun üzerine kurşun kalem** ile, analize konulmadan önceki toplam ağırlık ve örnek numarası birkaç yere yazılmalı ve ayrıca laboratuvar defterine kaydedilmelidir. Kurutma kâğıtlarından kartuş hazırlamada, analiz sırasında kurutma kağıdı dışına öğütülmüş örneklerin çıkmaması ve süzülme işleminin daha iyi olabilmesi için kartuş (külah), iki kat kağıdın üst üste konulmasıyla hazırlanmalı, analiz edilecek örnek kartuşlara yerleştirilirken hem altına hem de üstüne bir miktar pamuk konulması unutulmamalıdır. Örnek Hesaplama (A) Analiz sonrası petrol eter uçurulduktan sonra balon joje + ham yağ ağırlığı = 168 g (B) Balon jojenin ağırlığı = 166 g (C) Örnek ağırlığı = 5 g Örnekteki ham yağ miktarı (%) = (A B) x 100 C = ( ) x 100 = % 40 olarak bulunur. 5 * Belirtilen bu süre, analiz edilen bitki türüne bağlı olarak değişebilir. ** Tükenmez ve mürekkepli kalemler, işlem sırasında silinebileceğinden kullanılmamalıdır. 2. Yönteme göre yapılan yağ analizi, analizin aşamalarına göre sıralanan Resim 2 deki görüntülerden de izlenebilir; 41

47 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Resim 2. Ham yağ analiz görüntüleri (2. yöntem). 42

48 3.Uçucu Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Kaynaklar Bulgurlu, Ş., Ergül, M.,1978. Yemlerin Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:127, Uygulama El Kitabı, 176 s., Bornova, İzmir. Sarıçiçek, B.Z.,1995. Yemler Bilgisi Laboratvuar Kılavuzu. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yardımcı Ders Notu No:16, 68 s., Samsun. 43

49 4. Ham Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 4. HAM YAĞ ANALİZİ Funda ARSLANOĞLU, Ferat UZUN, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Kullanılacak Araç, Gereç ve Kimyasallar -Hassas laboratuvar terazisi -Soxhelet cihazı -Kurutma fırını -Desikatör -Balon jojeler (500 ml lik) -Çözücü (Petrolium eter veya hexan) -Kurutma kağıdı -Yağ kartuşları -Değirmen -Pamuk Ham yağ analizi aşağıda anlatıldığı şekilde, 2 yöntemle yapılır; 1. Yöntem: Analizi yapılacak olan örnek, 1 mm lik elekten geçecek şekilde öğütüldükten sonra 5 g örnek alınır. Bu numuneyi alacak büyüklükte kurutma kağıdı uygun boyutlarda kesilir (Yaklaşık 10x10 cm). Kesilen kurutma kağıtları külah şekline getirilir ve içine bir miktar pamuk konularak darası alınır. Analiz edilecek örnek tartılarak külah içine yerleştirilir, üzerine yine bir miktar daha pamuk konulur ve dökülmeyecek şekilde zımbalanır. Toplam kartuş ağırlığı alındıktan sonra, üzerine değeri ve örnek numarası yazılır. Daha sonra örnekler soxhelet cihazının resimlerde de görülebileceği üzere distile kısmına yerleştirilir. Balon jojeler içerisine 250 ml çözücü (petrolium eter veya hekzan) konulur. Cihazın termostatı 60 o C a ayarlanır (Bu sıcaklık derecesi eterin kaynaması için yeterlidir). Isıtıcı ile birlikte cihazın, musluğa bağlı olan soğutma sistemi de çalıştırılır. Bu şekilde kaynama gerçekleşince, buharlaşan çözücü, soğutma sistemi sayesinde tekrar yoğunlaşarak analiz edilecek örneğin üzerine damlamaya başlar. Bu şekilde işlem 5-6 saat kadar sürdürülür. Eterin damlama hızı saniyede 5-6 damla ise, işlem 4 saatte tamamlanır*. Bu süre zarfında örneklerin bulunduğu kısım, damla damla gelen çözücü ile dolar ve bu esnada örnek içerisindeki yağ çözünür. Bu şekilde analiz edilecek örneklerin yerleştirildiği distile kısmındaki çözücü seviyesi belli bir doluluk oranına ulaşınca, kendiliğinden sifon yaparak çözündürdüğü yağ ile birlikte balon jojelerin içerisine boşalır. Bu işlem belirtildiği gibi 4 saat süre zarfında defalarca tekrarlanır. İşlem süresi tamamlandığında kartuş, cihazdan alınarak 2-3 saat kadar laboratuvarda açık havada ve daha sonra da 70 o C da kurutma fırınında sabit ağırlığa gelene kurutulur (Bu süre yaklaşık 4 saat olmasına rağmen bitki örneğine göre süre uzayabilir). Sabit ağırlığa gelen örnek, etüvden çıkarılarak desikatörde oda sıcaklığına gelene kadar soğumaya bırakılır. Bu şekilde yaklaşık 1-2 saat bekleyen örnek, desikatörden çıkarılarak tartılır. Örneğin ilk ağırlığı ve son ağırlığı arasındaki fark, örnekten ayrılan yağın miktarını verir. Örnekteki yağ miktarı (%) = (Örneğin ilk ağırlığı - Örneğin son ağırlığı) x 100 Örneğin ilk ağırlığı 38

50 4. Ham Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Örnek Hesaplama (A) Analiz öncesi kartuş + pamuk + örnek ve kartuşun kapatılmasında kullanılan zımba telinin toplam ağırlığı = 17.5 g (B) Analizden sonra kartuş + pamuk + örnek ve kartuşun kapatılmasında kullanılan zımba telinin toplam ağırlığı = 15.5 g (C) Örneğin ilk ağırlığı = 5 g Örnekteki ham yağ miktarı (%) = (A B) x 100 = ( ) x 100 = % 40 olarak bulunur. C 5 Not: Örneğin yağını çözündürmede kullanılan petrol eter ve hexan ın kaynama sıcaklıkları oldukça düşük (Petrol eter = 34.6 o C, Hexan = 69 o C), çabucak gaz haline geçebilen ve çabuk alev alabilen bir özelliğe sahiptir. Bu nedenle soxhelet cihazındaki işlem bitince, kurutma kağıdından yapılan külah şeklindeki kartuşlardan uzaklaştırılabilmeleri için, kurutma dolabına konulmadan önce 2 saat kadar bir süreyle laboratuvar ortamında açık havada bekletilmeleri, çalışma emniyeti açısından gerekli olan bir işlemdir. Örnekler daha sonra kurutma dolabında 70 o C sıcaklık derecesinde sabit ağırlığa gelene kadar kurutulmalıdır. Ham yağ analizi, aşağıdaki görüntülerden de izlenebilir. Resim 1. Ham yağ analiz görüntüleri (1. yöntem). 39

51 4. Ham Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Resim 1 in devamı. Ham yağ analiz görüntüleri (1. yöntem). 2. Yöntem: Bu yöntem, 1. yöntemin sistem olarak aynısıdır. Bu yöntemde yapılan işlem, örnekten çözündürülen yağın, çözücüden ayrılarak miktarını tespit etme prensibine dayanır. 40

52 4. Ham Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Bu yöntemde de analiz edilecek örnekten 5 g tartılır ve yağ analizi için özel olarak yapılmış kartuşa konulur (Kartuşun içine örnek konulmadan önce bir miktar pamuk yerleştirilir üzerine 5 g örnek ve örnek üzerine de tekrar pamuk konulur. Aynı diğer metotta olduğu gibi cam aparatın ilgili kısmına yerleştirilir. Cihaz çalıştırılır, çözücünün kaynaması gerçekleştirilir ve önceki yöntemde belirtilen süre zarfında kartuş içerisindeki örnekten yağın çözündürülerek balon jojeye aktarılması sağlanır. İşlem sonucunda balon jojedeki çözücü+yağ karışımı evaporatör ile yağdan ayrılarak, balon jojede sadece yağın kalması sağlanır. Daha sonra balon joje+yağ birlikte tartılır. Daha önceden darası bilinen balon jojenin ağırlığı bu değerden çıkarılarak örnekteki yağ miktarı belirlenir. Bu metotta soxhelet cihazının her bir koluna bir örnek yerleştirilir ve dolayısıyla bir seferde kol sayısı kadar örnek analiz edilebilir. Diğer yöntemde bir kola, birden fazla örnek yerleştirilebilir. Bu sayı örnek miktarımıza göre 2-3 adet olabilir. 1. yöntemle analiz yapmak, yani kurutma kağıtlarından hazırlanan kartuşlarla örnekteki yağ kaybından yararlanılarak daha kısa süre ve daha az miktarda kimyasal kullanımı ile gerçekleşmektedir. Bu işlemde, önemli olan her bir örneğin üzerindeki numaranın analiz esnasında silinmemesi ve örneklerin ait olduğu işlemin karıştırılmamasıdır. Bu nedenle her bir kartuşun üzerine kurşun kalem** ile, analize konulmadan önceki toplam ağırlık ve örnek numarası birkaç yere yazılmalı ve ayrıca laboratuvar defterine kaydedilmelidir. Kurutma kâğıtlarından kartuş hazırlamada, analiz sırasında kurutma kağıdı dışına öğütülmüş örneklerin çıkmaması ve süzülme işleminin daha iyi olabilmesi için kartuş (külah), iki kat kağıdın üst üste konulmasıyla hazırlanmalı, analiz edilecek örnek kartuşlara yerleştirilirken hem altına hem de üstüne bir miktar pamuk konulması unutulmamalıdır. Örnek Hesaplama (A) Analiz sonrası petrol eter uçurulduktan sonra balon joje + ham yağ ağırlığı = 168 g (B) Balon jojenin ağırlığı = 166 g (C) Örnek ağırlığı = 5 g Örnekteki ham yağ miktarı (%) = (A B) x 100 C = ( ) x 100 = % 40 olarak bulunur. 5 * Belirtilen bu süre, analiz edilen bitki türüne bağlı olarak değişebilir. ** Tükenmez ve mürekkepli kalemler, işlem sırasında silinebileceğinden kullanılmamalıdır. 2. Yönteme göre yapılan yağ analizi, analizin aşamalarına göre sıralanan Resim 2 deki görüntülerden de izlenebilir; 41

53 4. Ham Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Resim 2. Ham yağ analiz görüntüleri (2. yöntem). 42

54 4. Ham Yağ Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Kaynaklar Bulgurlu, Ş., Ergül, M.,1978. Yemlerin Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:127, Uygulama El Kitabı, 176 s., Bornova, İzmir. Sarıçiçek, B.Z.,1995. Yemler Bilgisi Laboratvuar Kılavuzu. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yardımcı Ders Notu No:16, 68 s., Samsun. 43

55 5. Mineral Element Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 5. MİNERAL ELEMENT ANALİZİ Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Kullanılacak Araç, Gereç ve Kimyasallar -Atomik absorbsiyon cihazı -Hotplate -Hassas laboratuvar terazisi -Huniler (Ağız çapı 5 cm) -Balon jojeler (100 ml lik) -Erlenler (100 ml lik) -Filtre kağıtları (Mavi bant 589/3) -Cam tüpler ve taşıyıcısı -Nitrik asit -Perklorik asit Çözelti Hazırlanması Kesif Nitrik asit ve Perklorik asitten sırasıyla 4 e 1 oranında olmak üzere bir karışım hazırlanır. Yani 1000 ml nitrik asit alınarak uygun büyüklükte bir kaba konulur. Üzerine 250 ml perklorik asit ilave edilir. Hazırlanan çözelti 2-3 saat kadar bir süre soğuması beklenildikten sonra kullanılır. Analizin Yapılışı a)yaş Yakma (Nitrik-Perklorik Asit Karışımı ile Yaş Yakma) Numune öğütme değirmeninde 1 mm lik elekten geçecek şekilde öğütülen örnekler, g arasında bir miktar olacak şekilde tartılarak 100 ml lik erlene konulur. Örnek üzerine, ölçü kabı yardımıyla her bir g örnek miktarı için, 12 ml olacak şekilde hesaplanarak nitrik-perklorik asit çözeltisinden ilave edilir. Erlen, asit karışımı konulduktan sonra hafifçe çalkalanarak, konulan örneğin asitle tamamen ıslanması sağlandıktan sonra, üzerlerine birer huni, ağızları aşağıya gelecek şekilde konulur. Bu huniler, yakma işlemi esnasında nitrik asidin ortamdan çabucak uzaklaşmasına engel olmakta ve erlen içerisindeki numunelerin düzenli bir şekilde oksitlenmesini sağlamaktadır. Bu şekilde hazırlanan erlenler, çeker ocak içerisine konularak dakika kadar bekletilir. Ancak yakmanın daha hızlı ve kolay olması bakımından bu hazırlığın bir gün önceden yapılması ve yakma işleminin ertesi gün yapılması işlemi hızlandıracaktır. Üzerine asit konulmuş örnekler, sıcak hotplate üzerine alınır ve sıcaklık yavaş yavaş artırılarak o C a yükseltilir. Yakma işleminde ilk olarak nitrik asidin organik maddeyi parçalaması nedeniyle koyu kahverengi buharlar çıkmaya başlar. Yakma işlemi devam ederken birkaç kere erlenlerin çalkalanması faydalı olabilir. Ortamda nitrik asit miktarı azaldıkça ortam sıcaklığı yükselmeye devam eder ve perklorik asit geride kalan parçalanmamış organik materyali oksitler. Gerçekleşen oksitlenme olayı neticesinde ortamda perklorik asidin yoğun beyaz dumanları görülür. Perklorik asit dumanları erlenin içini tamamıyla doldurduktan sonra yakma işlemine en az yarım saat daha devam edilir. Yakma sonunda erlen içerisinde yaklaşık 1 ml kadar perklorik asit kalmalıdır ve erlenin dibinde kalan bu çözeltinin rengi beyaz olmalıdır. Bu hale gelen çözelti, hotplate den 44

56 5. Mineral Element Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun indirilerek laboratuvar ortamında, sıcaklığı, oda sıcaklığına düşünceye kadar beklenir. Sonra erlen içerisine ml kadar saf su ilave edilir. Bu çözelti daha sonra 100 ml lik ölçü balonuna yıkanarak aktarılır ve ölçü balonu bir pipet yardımıyla, saf su ile 100 ml ye tamamlanır, çalkalanır ve silisyum un dibe çökmesi için en az 5-6 saat kadar beklenir. Bu süre sonunda ölçü balonunda bulunan çözeltiler, plastik veya cam şişelere süzme kağıtları kullanılmak suretiyle süzülür. Süzülen örnekler okuma yapılması için hazırdır. Bu örnekler, okumada kolaylık sağlaması için tercihen 50 adetlik taşıma kabı içerisindeki cam tüplere, 2 paralel halinde bölünerek konulur. Bu örneklerin bir paraleli içindeki elementlerin okunması için atomik absorbsiyon spektrofotometre cihazına götürülür. Örneklerin diğer paraleli her türlü ihtimale karşı atomik absorbsiyon cihazındaki okuma işlemleri bitene kadar muhafaza edilir. Mineral element analizinin işlem sırasına göre görüntüleri, Resim 1 de verilmiştir. Resim 1. Mineral element analizine ait görüntüler. 45

57 5. Mineral Element Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Örneklerin Okunması Atomik absorbsiyon spektrofotometre cihazına ilk önce okunacak elementin okumasında kullanılacak lambaları takılır. Örneğin Fe okuması için Fe lambası veya Cu okuması için Cu lambası gibi. Cihazdan en yüksek enerjiyi alacak şekilde lambanın konumu ayarlanır. Okuma yapılacak elemente göre dalga boyu ve slit aralığı ayarlanır ve lamba, cihaz standby konumunda olacak şekilde 30 dakika süreyle ısıtılır. Daha sonra cihaza standartları okutulur ve tanıtılır. Standartlar, herhangi bir elementin konsantresi bilinen çözeltileridir. Akabinde yaş yakması yapılmış olan ve örneğin Fe içeriği belirlenecek olan tüp içerisindeki numuneler, sol ele alınarak, sağ el ile içine cihazın hortumu daldırılır. Bu hortum vasıtasıyla bir emiş uygulanarak tüp içerisindeki numune alınarak cihazda belirlenen sistem dahilinde işleme tabi tutulur. Bu işlem neticesinde elde edilen veriler, önceden tanımlanmış standartlar ile karşılaştırılarak rakamsal değerlere çevrilir. Önemli Hususlar 1. Bu şekilde yaş yakması tamamlanmış çözeltide Bor dışında bütün makro ve mikro element analizleri yapılabilir. 2. Yakma işlemi sonunda erlen içerisinde yaklaşık 1 ml kadar perklorik asit kalmasına dikkat edilmelidir. Perklorik asidin tamamıyla kuruması durumunda, yani erlen içerisinde hiç sıvı kalmaması halinde, örnekte fosfor ve kükürt kaybı olabileceği gibi, erlenin patlaması ihtimali de vardır. 3. Yakma işlemi sırasında zaman zaman erlenlerin çalkalanması ve hotplate üzerindeki yerlerinin değiştirilmesi örneklerin daha iyi ve üniform bir şekilde yanmasına yardımcı olacaktır. Kaynaklar Bayraklı, F., Toprak ve Bitki Analizleri (Tercüme). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayın No: 17, 199 s., Samsun. Kacar, B., Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları No:3, 705 s., Bizim Büro Basımevi, Ankara. Kacar, B., İnal, A., Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., 892 s., Ostim, Ankara. Karagözlü, C., Akbulut, N., Labaratuvar Tekniği. Ege Üniv. Yay., Ziraat Fak. Yay. No:570, 151 s., Ege Üniv. Basımevi, Bornova-İzmir. Miller, R.O., Nitric-Percloric Acid Wet Digestion in an Open Vessel. Handbook of Reference Methods for Plant Anaysis (Ed. Yash, P.K.), Pp , Internationa Standart Book Number: , CRC Press, USA. Tok, H.H., Analitik Kimya, Anadolu Matbaası, Tic.,Koll.,Şti., 250 s., İstanbul. 46

58 6. Kül Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 6. KÜL ANALİZİ Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Kullanılacak Araç, Gereç ve Kimyasallar -Hassas laboratuvar terazisi -Porselen yakma kapları (krozeler) -Yakma fırını -Desikatör -Laboratuvar maşası Analizin Yapılışı Analizin prensibi, analiz edilecek olan bitki örneğinin 550 o C da yakılarak organik maddeleri uçurulduktan sonra arta kalan ve inorganik olan kül miktarının, toplam örnek miktarına oranlanarak % olarak ifade edilmesidir. Örneğin yakılmasında kullanılan sıcaklık miktarına bağlı olarak, örnek içindeki bazı inorganik maddelerin de bu esnada yanıp uçması nedeniyle ve diğer yandan inorganik olmayan bazı maddelerin de yanmadan kalabileceği için, işlem sonucunda oransal olarak ifade edilen madde, ham kül olarak adlandırılmaktadır. Önceden darası alınmış, yüksek sıcaklığa dayanıklılık açısından özel olarak imal edilmiş olan porselen kaplara, analiz için örneğin hazırlanması bahsinde belirtildiği üzere, 1 mm lik elekten geçecek şekilde öğütülmüş ve kurutulmuş bitki örneklerinden, tercihen 3 g civarında konulur. Yakma işlemine geçmeden önce porselen kap, daha sonra kap+örnek birlikte tartılır ve kaydedilir. Yakma kabı 550 o C a ayarlı yakma fırınına konulur. Yakma fırını 550 o C lık bir sıcaklığa ulaşınca, örneğin yapısına bağlı olarak değişiklik gösterebilmesine karşın, yaklaşık 4 saat kadar bir süreyle porselen kap içerisindeki örnek, açık griden beyaza kadar ki renk tonuna ulaşıncaya kadar yakılır. Bu süre sonunda fırının termostatı 100 o C a ayarlanarak fırının sıcaklığı bu sıcaklık derecesine düşünceye kadar beklenir. Fırın sıcaklığı bu dereceye düşünce fırın kapağı açılarak porselen yakma kapları bir maşa yardımıyla desikatöre alınır. Desikatör içindeki örnek sıcaklığı, oda sıcaklığına düşünceye kadar bekletilir. Daha sonra yanmış olan örnek, porselen kap ile birlikte tartılır. Porselen kabın darası, yanma öncesi ve sonrası kap+örnek değerinden düşülerek yanma öncesindeki ve sonrasındaki örnek ağırlıkları bulunur. Bulunan örnek ağırlıklarından yanmış örnek ağırlığı, yanmamış örnek ağırlığına oranlanarak, oransal olarak % ham kül bulunur. Bu şekilde her bir örnek için en az 2 paralel olarak ham kül oranı bulunmalıdır. Eğer paraleller arasındaki farklılık % ham kül içeren örneklerde 0.2 den ve oransal olarak % 10.1 den daha fazla ham kül içeren örneklerde ise % 2 den daha büyük ise, yakma işlemi o örnek için tekrarlanmalıdır. Analizin yapılışına ait işlemler sırasıyla aşağıdaki görüntülerden de izlenebilir. Önemli Hususlar 1. Yakma fırınında yakma işlemi devam ederken özellikle de sıcaklık 550 o C da iken, kesinlikle fırın kapağı açılarak maşa yardımıyla falan yanmanın durumunu izlemek gibi 47

59 6. Kül Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun sebeplerle örnekler dışarı çıkarılmamalıdır. Bu gibi durumlarda en ufak bir hava hareketi kül haline gelmiş materyali uçurarak işlemin doğruluğunu etkilemektedir o C da 4 saat süreyle yakma işleminden sonra porselen kap içerisindeki örnek, açık gri bir renk almamış yani yanma işlemi tam olarak gerçekleşmemiş olabilir. Bu durumda yakma kabı özel maşasıyla fırından dışarıya alınır ve yanan örnek, üzerine % 3 lük hidrojen peroksit çözeltisi damlatılarak tamamen ıslatılır. Bundan sonra örnek kurutma dolabında o C da kurutulur. Bu şekildeki örnek yeniden kül fırınına konularak 550 o C da 2 saat kadar daha yakma işlemine devam edilir. Bu süre sonunda normal prosedür aynen devam eder. Resim 1. Kül analizine ait görüntüler. Örnek Hesaplama Krozenin darası = 25 g Kroze + yanmamış örneğin ağırlığı = 28 g Yanmamış örneğin ağırlığı =28 25 = 3 g Kroze + yanmış örnek = 25.1 g Yanmış örneğin ağırlığı = = 0.1 g % Ham Kül = Yanmış örneğin ağırlığı x 100 = 0.1 x 100 = % 3.3 olarak belirlenmiş olur. Yanmamış örneğin ağırlığı 3 Kaynaklar Bayraklı, F., Toprak ve Bitki Analizleri (Tercüme). Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayın No: 17, 199 s., Samsun. Bulgurlu, Ş., Ergül, M.,1978. Yemlerin Fiziksel, Kimyasal ve Biyolojik Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:127, Uygulama El Kitabı, 176 s., Bornova, İzmir. 48

60 6. Kül Analizi (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Kacar, B., İnal, A., Bitki Analizleri. Nobel Yayın No: 1241, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., 892 s., Ostim, Ankara. Miller, R.O., High-Temperature Oxidation: Dry Ashing. Nitric-Percloric Acid Wet Digestion in an Open Vessel. Handbook of Reference Methods for Plant Anaysis (Ed. Yash, P.K.), Pp , Internationa standart book number: , CRC Pres, USA. Sarıçiçek, B.Z.,1995. Yemler Bilgisi Laboratuvar Kılavuzu. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Yardımcı Ders Notu No:16, 68 s., Samsun. 49

61 7. Nırs Cihazı İle Analizler (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun 7. NIRS CİHAZI İLE ANALİZLER Selim AYTAÇ, Ferat UZUN Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü Kullanılacak Araç, Gereç ve Kimyasallar -NIRS cihazı -Plastik kaşık -Temizleme fırçası Yöntemin Tanımı ve Uygulanışı NIRS (Near Infrared Spektroskopi) Yakın Kızılötesi Yansıtma anlamına gelmektedir. NIRS bir yemin veya gıdanın kimyasal kompozisyonunu belirlemek için kullanılan analitik bir teknik olup, doğal olarak meydana gelen elektromanyetik spektrumdan faydalanmaktadır. Bu yöntem, numunedeki her bir kimyasalın kendine özgü bir NIR spektrumu olduğu ilkesine dayanır. NIRS organik materyallerde bulunan başlıca kimyasal bileşiklerin konsantrasyonlarının belirlenmesinde, laboratuvar metotlarına alternatif olarak uygulanan hızlı, doğru ve güvenilir bir metot olarak kabul edilmektedir. Kullanılan metot, matematik ve istatistik teknikler kullanılarak temel spektral datanın kompozisyonel bilgiye dönüştürülmesini gerektirir. Yöntem, laboratuvarda yapılan gerçek ölçümlerden ziyade besin madde bileşenleri regresyon denklemleriyle tahmin edilmesi ilkesine dayanır. Herhangi bir numune, NIRS ile analiz edilmeden önce, aynı numune çeşidinin çok sayıda örnekleri, standart laboratuvar metotları ile analiz edilir ve elde edilen sonuçlar kalibrasyon süreci takip edilerek kalibrasyon verileri elde edilir. Bu veriler NIRS analizinde kullanılır. NIRS analizinde, cihazın ilgili kaynağından kontrollü bir şekilde bir ışık enerjisi örnek üzerine yönlendirilir. Bir ışık dedektörü vasıtasıyla örneğin spektral yansımaları ölçülür. Analiz edilecek materyalin kimyasal karakteristikleri, materyal örneğinin spektrumunun kimyasal kompozisyonu bilinen örneklerin yani referans spektrası ile kıyaslanarak belirlenir ve elde edilen sonuçlar, cihazın bağlı olduğu bilgisayara veya kendi üzerine monte edilmiş monitöre gönderilir. Bu teknik oldukça hızlıdır ve kolaydır. Ayrıca analizler için herhangi bir kimyasal madde kullanımına ihtiyaç duyulmamaktadır. Ayrıca analiz sonucunda okuması yapılmış örnekler, yapılan okumadan herhangi bir şekilde etkilenmediklerinden başka amaçlar için de yeniden kullanılabilir. Bu prensip ile çalışan cihazlar ile yemlerin protein, yağ, nişasta, şeker ve türleri, nem, selüloz bileşikleri ve bazı mineral maddelerin analizlerini yapmak mümkündür. Cihazın çalıştırılması ile ilgili görüntüler işlem sırasına göre aşağıda verilmiştir (Resim1). Cihazın açılıp belli bir süre zarfında ısınması sağlanır. Daha sonra cihazın orijinal numune kabına daha önceden öğütülmüş olan analiz edilecek numune, kabın üst seviyesinde 2 mm boşluk kalacak şekilde konulur. Üstten itibaren bırakılan bu 2 mm lik boşluk, numune kabının, bu kısmına özel karton kapağın kapatılması içindir. Daha sonra numune kabına özel karton kapak, analiz edilecek örneğin üzerine dikkatli bir şekilde oturtulur ve fırça ile kap etrafındaki numune artıkları iyice temizlenir. Okuma için tüm 50

62 7. Nırs Cihazı İle Analizler (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun hazırlığı yapılmış olan numune bu şekilde analiz için NIRS cihazının okuma haznesine yerleştirilir. Bilgisayar bağlantıları yapılmak suretiyle komuta edilen cihaza, ilgili komutlar verilerek numunenin cihaz tarafından okunması sağlanır. 45 saniyelik bir süre zarfında okumaları yapılan numunenin analiz sonuçları, cihazın bağlı bulunduğu bilgisayara otomatik olarak iletilir ve bilgisayarın hafızasına kaydedilir. Okuma % 100 kuru madde üzerinden yapılır. Analizler tamamlandıktan sonra sonuçlar bir liste halinde bilgisayardan alınır. Tablo 1 de tek yıllık bir yonca numunesinin (Medicago arabica L.) analiz sonucu yer almaktadır. Analiz sonucunda görülebileceği üzere, sırasıyla numunenin numarası, analizin yapıldığı tarih, saat, ürünün adı, ADF, ADP, Ca, kuru madde (DM), K, Mg, NDF, P ve protein içerikleri her bir numune için okunmuş olur. Resim 1. NIRS cihazında analiz işleminin sırasıyla görünüşü. 51

63 7. Nırs Cihazı İle Analizler (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi,Samsun Tablo 1. Tek yıllık bir yonca numunesinin (Medicago arabica L.) analiz sonucu. Sample Number Medik-1 Sample Date :41:22 Product Name baklagil yem bitkileri Parameter Result GH NH ADF 32,64 7,62 4,90 ADP 0,88 7,62 4,90 CA 1,81 7,62 4,90 DM 88,04 7,62 4,90 K 1,23 7,62 4,90 MG 0,47 7,62 4,90 NDF 47,29 7,62 4,90 P 0,32 7,62 4,90 PROTEIN 22,90 7,62 4,90 Kaynaklar Donald, A.B., Emil, W.C., Handbook of Near-Infrared Analysis. Third Ed., Practical, Spestroscopy Series Volume:35, 797 pp., CRC press, Taylor&Francis Group. Norris, K.H., Barnes, R.G., Moore, J.G., Shenk, J.S., Predicting forage quality by infrared reflectance spectroscopy. Journal of Animal Science, 43: Ünal, Y., Near infrared reflectans spectroscopy nin hayvan besleme bilim alanında kullanım imkanları. Lalahan Hayvan Araştırma Dergisi, 45: Yıldız, T., Ceylan, N., NIR analiz sisteminin hayvan beslemede kullanımı. Ziraat Mühendisliği Dergisi, Ocak-Haziran, 352:

64 8. Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun 8. BUĞDAYDA YAPILAN BAZI KALİTE ANALİZLERİ İsmail SEZER*, Zeki MUT** *Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü **Bozok Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü 8.1. FİZİKSEL ANALİZLER Hektolitre Ağırlığı Tayini Kullanılan Araç ve Gereçler Hektolitre aleti 100 litre buğdayın kg cinsinden ağırlığıdır. Tanenin dolgunluğu, yoğunluğu, büyüklüğü, şekil ve homojenliği hektolitre ağırlığını etkilemektedir. Genelde küçük, cılız, uzun ve karın çukuru fazla olan tanelerin hektolitre ağırlığı düşüktür. Buğday kalitesini belirlemede kullanılan basit bir ölçüdür. Aynı zamanda un veriminin göstergesidir. Hektolitre Ağırlığı Tayininin Yapılışı Hektolitre ağırlığı 0.250, veya 1.00 lt litrelik hektolitre aleti ile belirlenmektedir. Hektolitre terazisi üç ana parçadan oluşmaktadır (Resim 1). En altta olan ölçü silindiri, ölçü silindirinin içinde yer alan madeni silindirik ağırlık, ölçü silindirinin üstüne yerleştirilen doldurma borusu ve bıçak. Ölçü silindirindeki madeni ağırlık üste duracak şekilde ayarlanır ve bıçak ölçü silindirindeki yerine yerleştirilir. Üzerine doldurma borusu takılır. Bu şekilde hektolitre terazisi kullanılmaya hazırdır. Sonra numune buğday doldurma borusuna 4-5 cm yukarıdan olmak üzere 12 sn içinde boşaltılmalıdır. Boşaltma doldurma borusunun ağzına gelinceye kadar gerçekleştirilir. Bıçak çekilerek madeni ağırlık ile buğday ölçü silindirine dolar. Ölçü silindirinin alt tabanı havanın çıkması için delikli yapılmıştır. Sonra bıçak tekrar yerine takılır. Bıçağın üzerinde, dolayısıyla doldurma borusunda kalan buğdaylar boşaltılır. Bıçak çekilir ve ölçü silindirinin içinde kalan buğday darası alınmış bir kapta tartılır. Çıkan sonuç 1 litrelik ölçü kullanılmış ise 100 ile çarpılır. Resim 1. Hektolitre aleti Yabancı Madde Miktarı Tayini Tüccar ve değirmenci açısından çok önemli olan yabancı maddeler sonuçta buğdayın ekmekçilik değerini de etkiler. Yabancı madde denilince, numunenin ait olduğu 53

65 8. Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun normal büyüklükteki buğday tanelerinin dışında olan bütün diğer taneler ve maddeler anlaşılır. Bu işlem için; g buğday örneği tartılır, düz bir zemine serilir. Daha önce tanımlanan yabancı maddeler pens ile ayrılır. Ayrı ayrı en az 0.1 g hassasiyetli terazide tartılarak, değersiz ve diğer yabancı taneler ile toplam yabancı madde miktarı yüzde olarak hesaplanır Bin Tane Ağırlığı Tayini Buğdayın bin tanesinin ağırlığıdır. Tanenin ağırlık, dolgunluk, cılızlık durumu ve un verimi hakkında fikir vermesi bakımından önemlidir. Tür ve çeşide, iklime, yetiştirilme şartlarına göre değişir. Bin tane ağırlığı sert buğdaylarda yumuşak buğdaylara nazaran daha fazladır. Bin tane ağırlığının üzerine olgunluk devresinde hava gidişinin de etkisi vardır. Olumu çabuklaştıran havalar tanede nişasta toplanmasını ve olgunlaşmayı güçleştirdiğinden bin tane ağırlığını düşürür. Önce buğday numunesi yabancı maddelerden ayıklanır. Temizlenen buğdaydan 20 g tartılıp sayılır. % nem miktarı göz önüne alınarak bin tane ağırlığı kuru madde esasına göre gram (g) cinsinden ifade edilir. BTA = BTA (100 - R) / 100 BTA: 1000 tane ağırlığı (g) R: Örnekteki rutubet (%) Tane İriliği Tayini Tane iriliği ile un verimi arasında pozitif bir ilişki vardır. İrilik yetişme ortamına ve yetişme ortamındaki hava şartlarına bağlıdır. Delik aralığı 2.2 mm, 2.5 mm ve 2.8 mm olan elekler gereklidir. Delik aralığı en geniş olan elek en üste, dar olan ise en alta gelecek şekilde üst üste yerleştirilen elek takımına 100 g temizlenmiş buğday tartılıp 5 dakika elenir. Süre sonunda her eleğin üstünde kalanlar ayrı ayrı tartılır. İki elek üstü toplamı ( veya ) % 75 den fazla ise örnek yeknesaktır Camsılık Tayini Kullanılan Araç ve Gereçler Grobecker kesit aleti Buğdayın önemli fiziksel kalite kriterlerinden biriside buğday tanesi kesitinin görünüşüdür. Genel olarak camsılık, sertlik ve yüksek protein içeriği ile ilgili kabul edilirken; unsuluğun yumuşaklık ve düşük protein içeriği ile ilişkili olduğunu düşünülmektedir. Ancak camsılık, tane sertliğinin aynı temel özellikten kaynaklanmadığı bilinmektedir. Endospermin ışığı kırma veya geçirme özelliği tanenin camsı yada unsu görünüşüne sebep olmaktadır. Camsılık oranı makarnalık buğdaylarda önemli bir kalite kriteri olarak kabul edilmekte olup, genel olarak camsılık oranı yükseldikçe daha fazla iri 54

66 8. Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun irmik, buna karşılık daha az un ve daha ince irmik elde edildiği bilinmektedir. Makarnalık buğdaylarda camsılık oranı genel olarak öğütme ve makarna pişme kalitesi üzerine etkilidir. Camsılık oranı gözle belirlendiğinden değerlendirme subjektif olup çeşitli laboratuarların sonuçları arasında farklılıklar görülebilir. İklim koşulları nedeniyle renk değiştirmiş taneler ile çeşitli derecelerde dönme gösteren tanelerin oranının belirlenmesinde bazı güçlükler mevcuttur. Camsılık tayini, buğday örneklerinde Grobecker kesit aleti kullanılarak yapılır (Resim 2). Bu alette buğdayların yerleştirildiği, üzerinde 50 adet oyuk bulunan bir alt levha, bunun üzerinden bir bıçak ve bıçağın üzerinde de delikli bir levha bulunmaktadır. Camsılığın hesaplanması için iki levha arasında bulunan bıçak, kesici kısmı iç kısma gelecek şekilde dışarıya çıkarılır. Delikli üst levha üzerine buğday konulur ve buğday tanelerinin iyice yerleşmesi için alet elle sallanır. Aletin kapağı kapatılıp üstten bastırılarak buğdaylar kesilir. Kesildikten sonra üste kalan kısımlar dökülür. Üst levha ve bıçak açılarak alt levha çıkarılır ve tane kesitleri incelenir. Bir kısmı camsı bir kısmı unsu olan taneler dönmeli tane olarak isimlendirilir. Camsı, unsu ve dönmeli taneler sayılır ve sonuçlar iki ile çarpılarak % miktarları bulunur. Makarnalık buğdaylarda camsı tane oranı % 75 in üzerinde olmalıdır. Resim 2. Grobecker kesit aleti Resim 3. Valsli değirmen Sertlik Tayini Tane sertliği de, camsılık oranı gibi buğday kalitesini belirleyen önemli fiziksel kriterlerdendir. Birçok ülkede buğdaylar camsılık yerine sertliklerine göre sınıflandırılır. Sertlik tayini analizi için 20 g buğday örneği, 1 dk süreyle Strong scott buğday soyucu aletinin döner zımpara taşı ile soyulur. Süre sonunda aşınarak soyulmuş taneler elenerek ayrılır ve tartılır. Sertlik tayini değeri buğday örnekleri (sertlik tayini: (20- soyulmuş tane ağırlığı) X 5 formülü ile hesaplanır ve arasında olanlar çok sert, arasında olanlar sert, arasında olanlar az yumuşak, arasında olanlar yumuşak, 37 den büyük olanlar çok yumuşak olarak sınıflandırılır Un Verimi Tayini Temizlenmiş buğdaydan en az 1 kg örnek alınır. Buğdayın sertliğine ve rutubet içeriğine göre bir miktar su verilerek tavlanır. Tavlama işlemi genellikle yumuşak 55

67 8. Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun buğdaylarda rutubet % 14-15, sert buğdaylarda ise % olacak şekilde gerçekleştirilir. Örnek, tavlama makinasında veya ağzı kapatılabilen bir kapta yaklaşık 30 dk karıştırılır. Suyun tane içinde homojen dağılması için 24 saat bekletilir. Daha sonra 3 kırma ve 2 öğütme valsine sahip laboratuvar değirmeninde önce bir miktar buğday öğütülür. Valslerin ısınması ile gerçek örnek öğütülür, kepek ve un pasajları ayrı ayrı tartılır. Öğütme sonucu elde edilen ürünlerin miktarına göre un verimi aşağıdaki formüle göre hesaplanır. Un Verimi = Toplam Un Miktarı x 100 / Toplam Kepek Miktarı + Toplam Un Miktarı veya; Un Verimi =Toplam Un Mik. x 100 / Tavlanmış buğday mik. (Tavlanmış buğdayda un verimi) Un verimi, % 62 den küçük ise düşük, % arasında ise orta, % arasında ise iyi, % 72 den büyük ise çok iyi olarak değerlendirilir FİZİKOKİMYASAL ANALİZLER Yaş ve Kuru Gluten Miktarı Tayini Buğdayda bulunan depo proteinine gluten denir. Buğday proteinlerinden glutenin ve gliadinin su alıp şişmesi sonucu meydana getirdiği elastik yapıdaki maddeye yaş öz denir. Bu özellik buğday glutenine hastır. Yaş öz miktarı protein miktarından çok protein kalitesi hakkında bilgi vermektedir. Yaş gluten el ve özel gluten yıkama makinesi ile belirlenebilmektedir. El ile yaş öz tayini; % 2 lik tamponlu tuz çözeltisi gerekmektedir. Bu iki şekilde hazırlanır. 1. ph 6.8 olan tamponlu tuz çözeltisi: 200 g saf NaCl 4.6 g KH 2 PO 4 ve 5.4 g Na 2 HPO 4 10 lt saf suda çözülür. 2. ph 6.2 olan tamponlu tuz çözeltisi: 200 g NaCl 7.54 g KH 2 PO 4 ve 2.46 g Na 2 HPO 4 2H 2 O 10 lt saf suda çözülür. TSE 4179 ph 6.2 ye ayarlanmış tuz çözeltisini kabul etmektedir. Nişastanın kalıp kalmadığını öğrenmek için N iyot çözeltisi kullanılır. Porselen kap içerisine 10 g un tartılır. 5 ml % 2 lik tuz çözeltisi damla damla ilave edilerek spatül ile karıştırılıp yoğrularak hamur yapılır. Yoğurma süresince unun kabın dışına dökülmesine ve oluşan hamur parçacıklarının kabın kenarında kalmamasına dikkat edilmelidir. Kenarda kalan parçacıkların üzerine hamur yapıştırılarak alınır. İyi bir hamur elde etmek için, hamur cam plaka üzerinde önce spatül sonra el ile yoğrulur. Yoğurma sırasında hamura 4-5 kere silindir şekli verilir ve tekrar toplanır. Bu işlem sırasında hamurun sıcaktan ve terden korunması için plastik eldiven kullanılabilir. Yuvarlak hale getirilmiş hamur damla damla akan yıkama çözeltisi ile önce avuç arasında (3-4 dk) daha sonra başparmakla parmaklar arasında döndürülerek yıkanır. Yıkama sırasında elden elek üzerine düşen öz parçaları alınarak öze katılır. Yıkama süresi gluten 56

68 8. Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun miktarına bağlı olmakla beraber yaklaşık olarak 8-10 dk da tamamlanır. Nişastanın tamamen giderilmesi için 2 dk normal su ile yıkanır. Özden akan su iyot çözeltisi ile kontrol edilir. Akan suda nişasta varsa iyotla mavi renk verir. Öz parmaklar arasında tutularak 3 kere kuvvetlice silkelenir. Öz üzerinde kalan yıkama suyu uzaklaştırılır. Parmak uçlarıyla bastırılarak yassı ince bir tabak haline getirildikten sonra gluten presine yerleştirilir ve preslenir. ( pres yok ise 2 düz ve temiz zemin arasında sıkıştırarak kalan su çıkartılır. Beş saniye sonra pres açılır ve çok ince tabaka halindeki gluten ıslak olmayan bir yere alınır, tekrar prese konularak preslenir. İşlem 15 defa tekrarlanır. Sonunda gluten tartılır ve tartımda bulunan değer 10 ile çarpılarak %yaş öz miktarı bulunur. Sonra kuru madde üzerinden hesaplanır. Daha sonra yaş öz darası alınmış bir plaka üzerine el ile yayılır ve 105 С de 12 saat kurutur, desikatörde soğutulur ve tartılır. Bulunan değer 10 ile çarpılarak % kuru öz bulunur. Yaş öz miktarı (unda); % 24 den küçük ise düşük, arasında ise orta, 32 den büyük ise yüksek olarak sınıflandırılır Gluten İndeks Değeri Bu metoda göre, Standart Glutomatik Metodu nda 10 g un veya kırma örneğini 4.8 ml %2'lik tuzlu su çözeltisi ile 20 sn yoğrulup 5 dk yıkanarak elde edilen yaş gluten içinde özel elek bulunan kartuşuna konup 1 dk 6000d/dk santrifüje tabi tutulmaktadır. Elek üzerinde geçmeden kalan kısım ve toplam yaş öz tartılarak Gluten indeks değeri hesaplanmaktadır. Gluten İndeks = (Elekten Geçmeyen Kısım / Toplam Yaş Öz) x 100 Santrifüjleme sırasında gluten özelliklerine veya kalitesine bağlı olarak buradaki elekten az veya çok geçişi söz konusudur. Gluten çok zayıf olduğunda yaş özün tamamı elekten geçerek gluten indeks sıfır (0) bulunmakta, kuvvetli olduğunda ise hiçbir kısım elekten geçmeyerek 100 değeri elde edilmektedir. Gluten indeks değerinin iki amacı vardır. Birincisi; Yaş özün parmaklar arasında uzatılarak subjektif duyusal denemeyle gluten kalitesini belirleme yerine kullanılabilmesi. İkincisi; Bu metot aynı zamanda buğday kırmasında da kullanılabilmektedir. Böylece kısa bir sürede (10 dk) hem yaş öz hem de gluten indeks değeri belirlenmektedir. Resim 4. Santrifuj ve gluten yıkama cihazı. 57

69 8. Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun Sedimentasyon Testi (Zeleny) Buğdayların gluten miktarı ve kalitesi hakkında bilgi veren pratik bir yöntemdir. Sedimentasyon değeri öğütme tekniğine göre değişir. Bu nedenle sedimentasyon değeri buğdayda belirlenecekse örnek standart şekilde öğütülmelidir. Buğdaydan elde edilecek unda deney yapılırken, özel değirmenler kullanılmalı ve 150 mikron göz genişliğindeki elekten elenmesi gerekir. Belirli randıman ve belirli irilikteki un parçacıklarının sulu zayıf asitlerde, su alıp şişmesi belirli sürede çökmeleri sonucu oluşan hacim, çökme değerini verir. Özel sedimantasyon tüpünde 3.2 g un tartılır, üzerine 50 ml brom fenol mavili su konulup tüpün ağzı kapatılarak kuvvetlice çalkalanır, sonra çalkalama aletinde 5 dakika çalkalanır. Üzerine 25 ml test çözeltisi (Laktik asit + izopropil + su karışımı) ilave edilerek tekrar çalkalama aletinde 5 dakika çalkalanır. Aletten alınan tüpler 5 dakika bekletildikten sonra tüp içinde çökmüş haldeki un seviyesi tüp üzerindeki taksimattan ml olarak okunarak sedimantasyon değeri belirlenir, iki paralelin ortalaması alınır. Bu değer unun gluten kalitesine bağlı olarak yüksek çıkar. Ekmeklik unlarda 15 in altında ise yarayışsız, ml zayıf, ml iyi, 36 dan yüksek olursa çok iyi kabul edilir Düzeltilmiş (Gecikmeli) Sedimantasyon Süne zararı görmüş buğday veya bunlardan elde edilen unların belirlenmesinde uygulanan bir yöntemdir. Deney yapılırken un üzerine bromfenol mavili su konulup, 5 dakika çalkalandıktan sonra deney tüpleri uygun bir yerde 1 saat bekletilir sonra deneye devam edilir. Normal sedimantasyonla belirlenen değerden azalma varsa süne zararı gördüğü anlaşılır. (Örneğin normal sedimantasyon değeri 25 ml gecikmeli sedimantasyon değeri gibi değerler) eğer değişmez veya artar ise buğday kalitesinin iyi olduğu gözlenir. Resim 5. Sedimantasyon test cihazı Resim 6. Düşme sayısı test cihazı Düşme Sayısı (Falling Number) Testi Buğdayda nişastayı parçalayan ve amilaz enzimleri bulunmaktadır. Un ve buğdayda enzim aktivitesi en gelişmiş yöntem falling number testi ile belirlenir. Bu test un ve su karışımının hızlı jelatinizasyonu sağladıktan sonra nişastanın alfa amilaz enzimi tarafından sıvılaşması için gerekli süreyi saniye cinsinden ölçer. İyi bir ekmeklik un için olması istenen enzim aktivitesi değeri saniye arasında olmalıdır. 58

70 8. Buğdayda Yapılan Bazı Kalite Analizleri (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun Düşme sayısı 190 ın altında olması durumunda enzim aktivitesi yüksektir. Mayalanma hızlı olur, hacimsiz, raf ömrü düşük, yapışkan ve koyu renkli ekmekler elde edilir. Düşme sayısı; aralığında ise, un veya buğday ekmek yapımına uygundur. Düşme sayısı; 300 den fazla ise; bu durumda mayalanma yavaş olur. Hacimsiz, kalın kabuklu, kırıntı döken, iyi bıçak açmayan raf ömrü kısa ekmekler elde edilir. Kaynaklar Atlan A, Laboratuvar Tekniği, Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayın No: 36, Adana. Atlan A, Tahıl İşleme Teknolojisi, Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayın No: 13, Adana. Elgün A, Certel M, Tahıl ve Ürünlerinde Analitik Kalite Kontrol. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Ders Kitabı: 311, Ankara. Genç İ, Tahılların Islahı. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayın No: 235, Ziraat Fak. Ofset Basımevi, Bornova-İzmir Kün E, Serin İklim Tahılları, Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayın No: 1032, Ders Kitabı No: 299, Ankara. Özkaya H, Kahveci B, Tahıl ve Ürünleri Analiz Yöntemleri. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları No: 14, Ankara. Türker İ, Laboratuvar Tekniği. Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Ders Kitabı: 357, Ankara. Uluöz M, Buğday, Un ve Ekmek Analiz Metotları. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları No:57, İzmir. Ünal SS, Hububat Teknolojisi. Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Çoğaltma Yayın No: 29, Bornova, İzmir. 59

71 9. Bitkilerde Kromozom Katlama (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun 9. BİTKİLERDE KROMOZOM KATLAMA Ertan Sait KURTAR Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Bafra Meslek Yüksekokulu Islah yöntemlerinden birisi olan ve poliploidi ıslahı olarak adlandırılan olayda canlının kromozom sayısının, bazı antimitotik kimyasallar (kolhisin, orizalin, trifluralin, amiprofos metil gibi) ve bazı yöntemler (doku kültürü ve melezleme) kullanılarak, temel kromozom sayısının katları şeklinde artırılması mümkündür. Poliploidi sayesinde kromozom sayısı artan canlının hücre büyüklüğü de artmakta ve böylece daha iri yapılı bitkiler elde edilebilmektedir. Poliploidi olayı dışında, dihaploidizasyon tekniğinin uygulandığı türlerde de fertiliteyi sağlamak ve saf hatlar elde etmek amacıyla haploid bitkilerin kromozom sayılarının katlanması gerekir. Haploid bitkiler (n) canlının sahip olduğu kromozom sayısının (2n) yarısına sahip olan bitkilerdir ve bu özellikleri ile ıslah çalışmalarında önemli yer tutmaktadırlar. Haploid bitkiler diploidlere göre daha zayıf yapılı olup, erkek ve dişi çiçekleri diploidlere göre küçüktür (Resim 1A ve B). Haploid kromozom sayısına sahip olduklarından polen oluşturamaz ve tohum bağlayamazlar (Resim 2A ve B). Haploid bitkilerin kromozom sayılarının katlanması sayesinde % 100 homozigot saf hatlar elde edilebilmekte, böylece uzun yıllara gereksinim duyan saflaştırma işlemi uygulanan yönteme göre birkaç ay yada 1-2 yıl gibi kısa bir sürede yapılabilmektedir. Bu saf hatlar özellikle F1 hibrit çeşit ıslahı programlarında zaman ve bütçe yönünden önemli kazançlar sağlamaktadırlar. A B A B Resim 1. Anthesis döneminde diploid (A) ve haploid (B) bitkilerin erkek (sol) ve dişi (sağ) çiçekleri A Resim 2. Anthesis döneminde diploid (A) ve haploid (B) bitkilerin erkek çiçeklerinde polen oluşma durumları 60 B

72 9. Bitkilerde Kromozom Katlama (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun Gerek poliploidi gerekse dihaploidizasyon ıslahında kromozomları katlamak amacıyla pratikte en çok kullanılan antimitotik kimyasal kolhisin dir (Resim 3 A). Kolhisin (C 22 H 25 NO 6 ) uygulandığı dokuların hücrelerinde mitoz bölünmenin metafaz safhasında iğ iplikçiklerinin oluşumunu engelleyerek replikasyona uğramış kromozomların kutuplara çekilmesini önlemekte ve kromozom sayısının iki katına çıkmasını sağlamaktadır (Andreu ve ark., 1982). Kolhisini çözmek için genelde saf etil alkol veya dimetil sülfoksit (DMSO) kullanılırsa da, soğuk su, kloroform ve benzen de kolhisini çözmektedir. 1. Kullanılan Araç ve Gereçler a) İn vivo kromozom katlaması için; g kolhisin ml lik beher - 5 ml saf etil alkol ml lik ağzı kapaklı erlen - Kültür tüpleri veya küçük kavanozlar - Kova - Piset - Saf su - Eldiven - Ağız maskesi b) İn vitro kromozom katlaması için; g kolhisin ml lik beher - 5 ml saf etil alkol ml lik ağzı kapaklı steril erlen ml lik kapaklı steril kavanozlar - 2 adet 50 ml lik steril enjektör - 4 adet 0.22 µm filtre - Steril saf su - 3 adet uzun pens - 2 adet bistüri - Steril kurutma kağıtları - Eldiven - Ağız maskesi 2. Kolhisin Çözeltisinin Hazırlanması Çalışmaya başlanılmadan önce şu husus iyi bilinmelidir ki kolhisin gibi antimitotik özellikteki kimyasallar canlı dokular için yüksek oranda toksik etkiye sahiptir ve gerekli güvenlik koşulları altında hazırlanıp kullanılmaları gerekir. Bu nedenle hazırlık ve uygulama sırasında eldiven ve ağız maskesi kullanmak suretiyle, kimyasalın solunum ya da deri yoluyla vücuda girişi engellenmelidir. Kolhisin güz çiğdemi (Colchium autumnale) adı verilen bitkinin soğanlarından elde edilen beyaz renkli toz halinde bir kimyasaldır. Örneğin %0.5 lik 100 ml çözelti hazırlamak için 0.5 g kolhisin 100 ml lik beher içerisinde hassas terazide tartılır (Resim 3B) ve içerisine 5 ml saf etil alkol eklenir (Resim 3C). Çözelti el hareketi ile yavaşça çalkalanarak kolhisinin iyice erimesi sağlanır. Kolhisin tamamen eriyince çözelti 250 ml lik erlenmayer içerisine dökülür ve 100 ml ye saf su ile tamamlanır (Resim 3D). Bu şekilde kullanıma hazır olan kolhisin çözeltisi hafif sarımtırak renktedir (Resim 3E). Kolhisin çözeltisinin kullanılacağı zaman hazırlanması veya stok çözelti hazırlanıp bu çözeltiden kullanılması kolhisinin etkinliğini artıracaktır. Hazırlanan çözelti hemen kullanılmayacak ise ışıksız bir ortamda saklanmalıdır. Steril haldeki kolhisin (sterilizasyon işlemi in vitro kolhisin uygulaması kısmında anlatılacaktır) 6 ay, normal çözelti 2 ay süreyle buzdolabında etkinliğini koruyabilmektedir (Reynolds, 1989). 61

73 9. Bitkilerde Kromozom Katlama (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun A B C D E Resim 3. Ticari kolhisin (A) Kolhisinin tartılması (B) Saf etil alkolde çözülmesi (C) Çözeltinin hazırlanması (D) Hazırlanmış kolhisin çözeltisinin görünümü 3) Hazırlanmış Çözeltinin Uygulanması a) İn vivo kolhisin uygulaması Bu şekildeki katlama çalışmalarında kolhisin, sürgün uçlarına, köklenmiş çeliklere, tohumlara ya da tomurcuklara uygulanabilir. Sürgün ucu uygulaması: Bu uygulamada 5-6 yapraklı aşamaya gelmiş 3-4 haftalık (15-20 cm) fideler veya arazide büyümekte olan bitkilerin sürgün uçları kullanılır. Uygulama yapılırken hava sıcaklığının ve ışık şiddetinin yüksek olmadığı koşulların tercih edilir ya da bu koşullar sağlanır. Zira özellikle yüksek ışık yoğunluğu kolhisini parçalayarak bozmakta ve beklenen etkinin oluşmasını engellemektedir. Uygulama öncesi gerekli güvenlik önlemleri alınır. Eldiven ve ağız maskesi mutlaka kullanılmalıdır. Katlama yapılacak olan bitkilerin sürgün uçları tüplere veya kavanozlara konulmuş kolhisin çözeltisine bandırılır (Resim 4A). B C A Resim 4. Kolhisinin sürgün uçlarına uygulanması (A) Uygulama sonrası sürgün uçlarının saf su ile yıkanması (B) Köklendirilmiş çeliklere kolhisin uygulanması (C) 62

74 9. Bitkilerde Kromozom Katlama (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun Arazi uygulamalarında özellikle gece-gündüz sıcaklık farkının ve nem oranının yüksek olduğu bölgelerde çiğ oluşumu gerçekleşeceğinden bandırma işlemi sabah erken saatler de yapılmamalıdır. Erken saatlerde sürgün ucu kısmındaki nem çözelti konsantrasyonunu etkileyeceğinden beklenen sonuç oluşmayabilir. Ayrıca uygulama sırasında, çözelti konsantrasyonunun bozulmaması için, çözeltinin konulduğu tüplerin veya kavanozların üzeri mümkün olduğunca kapatılarak buharlaşma engellenmelidir. Uygulama sonrası kolhisin çözeltisi ile temas eden sürgün ucu kısımları içerisinde saf su bulunan bir piset yardımıyla ile iyice yıkanır (Resim 4B). Uygulamadan 7-10 gün sonra hayatta kalan bitkiler esas büyütülecekleri yere dikilir. Çalışılan türe göre uygulama doz ve süreleri değişmekte olup uygulama dozu % 0.1 ile % 0.5 uygulama süresi ise 2 ile 24 saat arasındadır. Örneğin karpuz türünde tetraploid bitki elde etmek amacıyla yapılan bir çalışmada fidelerin sürgün uçlarına saat % 0.2 lik kolhisin uygulanmış (Koh, 2002), genç yapraklar % 0.2 lik kolhisin çözeltisinde tutulmuşlardır (Jaskani ve ark., 2004). Köklenmiş çeliklere uygulanması: Bu uygulama şeklinde daha önceden köklendirilmiş çelikler kullanılır. Yöntemin kullanılabilmesi için çalışılan türün çeliklerinin kolayca köklenme yeteneğinde olması gerekir. Köklendirilmiş çelikler (kökler 5-6 cm boya ulaştığında), hazırlanmış kolhisin çözeltisinde bandırılarak kolhisinin kökler tarafından bitki bünyesine alınması sağlanır (Resim 4C). Uygulama sonrası çözelti ile temas eden yüzeyler saf su iyice ile yıkanır ve çelikler esas yetiştirilecekleri yerlere dikilirler. Tohuma uygulaması: Tohum uygulamasında, hazırlanan kolhisin çözeltisi normal tohumlara uygulanabileceği gibi çimlendirilmiş tohumlar da kullanılabilir. Normal tohum uygulamasında ilk önce tohumlar yıkanarak kirlerinden (toz, toprak) ve gereksiz yapılarından (zar, diken v.b.) mümkün olduğunca arındırılır. Ancak yıkama işlemi, tohumun su almasını engelleyecek kadar kısa sürede yapılmalı ve tohumlar hemen kurutulmalıdır. Zira tohumlar yıkama ve kurutma işlemi sırasında bünyelerine su alırlarsa ya da su açısından doygunluğa ulaşırlarsa, uygulanan kolhisinin tohum içerisine alınması güçleşecektir. Çimlenmiş tohumlara uygulamada ise uygulanan kolhisinin çimlenmiş kökler tarafından tohum bünyesine alınması beklenir. Bu şekilde hazırlanan tohumlar çözelti içerine direk bandırılabileceği gibi, bez torbanın içerisine konularak da çözeltiye bandırılabilir. Bandırma işleminde bez torba kullanılması tohumların çözeltinin üzerinde birikmesini engelleyeceği ve çözeltinin tohumlara iyice nüfuz etmesini sağlayacağı için tercih edilmelidir. Uygulama sonrası kolhisin çözeltisinden çıkarılan tohumlar 3-4 sefer saf su ile iyice yıkandıktan sonra ekilirler. Çalışılan türe göre uygulama dozu % 0.1 ile % 0.5, uygulama süresi ise 2 ile 24 saat arasındadır. Karpuz türünde tetraploid bitki elde etmek amacıyla yapılan bir çalışmada tohumlar 24 saat % 0.1 lik veya 18 saat % 0.2 lik kolhisin çözeltisinde tutulmuşlardır (Lower ve Johnson, 1969). b) İn vitro kolhisin uygulaması İn vitro kolhisin uygulaması, kolhisin çözeltisinin besi ortamına karıştırılması ya da in vitro çeliklerin kolhisin çözeltisine bandırılması şeklinde yapılır. Her iki durumda da 63

75 9. Bitkilerde Kromozom Katlama (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun kolhisin çözeltisinin sterilize edilmesi gerekir. Sterilizasyon işleminde genellikle filtre sterilizasyonu kullanılırsa da (Petersen ve ark, 2002; Shao ve ark., 2003; Zhang ve ark., 2010), otoklav sterilizasyonunun kullanıldığı çalışmalar da mevcuttur (Gmitter ve Ling, 1991). Filtre sterilizasyonu: Eritilen kolhisin çözeltisine istenilen hacme kadar steril saf su eklenir ve steril kabin altında steril bir enjektör (50 ml) ve mikro filtre (0.22 µm) yardımıyla çözelti sterilize edilir. Otoklav sterilizasyonu: Hazırlanan çözelti otoklavda 121 o C ve 1.1 atmosfer basınç altında 15 dakika süre ile sterilize edilir. a) Besi ortamına karıştırarak uygulama: Bu yöntemde sterilize edilen kolhisin çözeltisi steril kabin altında bitkilerin büyütüleceği besi ortamına karıştırılır ve bitkiler bu besi ortamında belirli bir süre tutulduktan sonra tekrar yeni büyüme ortamına alınarak büyütülmeye devam edilir. Steril kolhisin çözeltisinin karıştırılacağı besi ortamı otoklavdan çıkarıldıktan sonra ağzı kapalı bir şekilde steril kabin içerisine konulur ve jel kıvamına gelmeden önce henüz ılık iken kolhisin çözeltisi besi ortamına karıştırılır. Karıştırma işleminde dikkat edilecek nokta besi ortamı final hacminin karıştırılan kolhisin çözeltisi ile ayarlanacak olmasıdır. Besi ortamı hazırlarken daha sonradan karıştırılacak kolhisin çözeltisinin hacmi de dikkate alınmalıdır. Bu şekildeki besin ortamı, sterilize edilmiş kültür tüplerine veya magentalara dökülerek steril kabin altında katılaştırılır. Daha önceden steril kabin içerisine getirilmiş in vitro bitkiler ortamlarından bir pens yardımıyla çıkarılır. Bu bitkiler ya direk olarak ya da 1 yaprak ve 1 boğum taşıyan mikro çelikler halinde kolhisinli besi ortamına dikilir. Burada belirli bir süre tutulan çelikler kolhisinli besi ortamından çıkarılır ve kolhisinle temas eden yüzeyleri steril saf su ile yıkanır. Yıkama sonrası steril kurutma kağıtlarında fazla suları alınan çelikler esas büyüme ortamlarına alınırlar. Steril kabinde yapılan çalışmalarda her 1-2 işlem sonrası kullanılan pensin ve bistüri ucunun steril edilmesi bulaşmaların önlenmesi için gereklidir. Bu şekildeki uygulamada uygulama dozu % 0.01 ile % 0.1 uygulama süresi ise 2 ile 28 gün arasında değişmektedir. b) İn vitro çeliklere uygulama: İn vitro da regenerasyonu sağlanmış bitkiler (Resim 5A) steril kabin altında büyüme ortamlarından çıkarılır. Besi ortamıyla temas etmiş olan kökler kök boğazı kısmından kesilerek çıkarıldıktan sonra köksüz çelikler daha önceden steril edilerek ağzı kapaklı steril kavanozlara konulmuş kolhisin çözeltisine bandırılır (Resim 5B). Uygulama sonrası pens yardımıyla çözeltiden çıkarılan çelikler steril saf su ile iyice yıkanır ve ağzı kapalı steril kavanozlarda 3 er kez 5 er dakika steril saf su ile iyice çalkalanarak kolhisin çözeltisinin yüzeysel dokulardan uzaklaşması sağlanır. Yıkama sonrası steril kurutma kağıtları üzerinde fazla suları alınan çelikler 1 yaprak ve 1 boğum taşıyan mikro çeliklere ayrılarak besi ortamında büyümeye alınır (Resim 5C). Bu şekildeki uygulamada uygulama dozu % 0.2 ile % 0.5 uygulama süresi ise 2 ile 4 saat arasında 64

76 9. Bitkilerde Kromozom Katlama (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun değişmektedir. Sarı ve Abak (1996) karpuzda yaptıkları çalışmada en iyi katlama oranını % 0.5 lik kolhisin dozunun 4 saatlik uygulamasından almışlardır. A B C Resim 5. İn vitro da regenere edilmiş bitkiler (A) Filtre sterilizasyonu ile kolhisinin steril edilmesi ve in vitro bitkilere uygulanması (B) Uygulama sonrası büyüme ortamında kültüre alınmış mikro çelikler (C) 4) Katlama Uygulaması Yapılmış Bitkilerde Ploidi Tespiti Katlama uygulamaları sonucunda oluşan bitkilerin ploidi düzeylerinin belirlenebilmesi için değişik yöntemlerden yararlanılmaktadır. Fenotipik Gözlemler: Katlanarak komozom sayısı artan bitkilerde genelde tüm organlarda bir irileşme meydana gelmekte; buna karşılık katlanmayan bitkiler daha küçük kalmaktadır (Resim 6). A B Resim 6. Kabakta diploid (A) haploid (B) bir bitkiye ait yaprak Kromozom Sayımları: Kök ucu kromozom sayımı doğru sonuç veren ve bu sebeple güvenirliliği en fazla olan yöntemdir. A Resim 7. Kabakta diploid (2n=40) (A) haploid (n=20) (B) bir bitkiye ait kromozomlar. 65 B

77 9. Bitkilerde Kromozom Katlama (IV. Analizler) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun Bu yöntemde aktif büyümekte olan taze kök uçları kullanılmaktadır. Ancak deneyimli elemana ihtiyaç duyması ve uzun zaman alması nedeniyle birçok türde rutin olarak kullanılamamaktadır (Resim 7). Stomatal Gözlemler: Stomaların iriliği, stomaların bekçi hücrelerinde bulunan kloroplastların sayıları ve birim alanda bulunan stoma sayısı ile ploidi düzeyi arasında paralellik vardır. Katlanmış bitkilerdeki stoma iriliği ve kloroplast sayısı daha fazla olurken, birim alana düşen stoma sayısı katlanmayanlara göre daha azdır (Resim 8). A Resim 8. Kabakta diploid (A) haploid (B) bir bitkiye ait stoma ve kloroplastlar B Kaynaklar Andreu JM, Timasheff SN, Tubulin bound to colchicine forms polymers different from microtubules. Proc. Natl. Acad. Sci., 79: Gmitter FG, Ling XB, Embryogenesis in vitro and nonchimeric tetraploid plant recovery from undeveloped citrus ovules treated with colchicine. J Amer Soc Hort Sci, 116: Jaskani MJ, Kwon SW, Koh GC, Huh YC, Ko BR, Induction and Characterization of Tetraploid Watermelon. J. Kor. Soc. Hort. Sci., 45, Koh G, Tetraploid Production of Moodeungsan Watermelon. Korean Society for Horticultural Science 43 (6), Lower RL, Johnson KW, Observation on Sterility of Induce Autotetraploid Watermelon. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 94(4), Petersen KK, Hagberg P, Kristiansen K, In vitro chromosome doubling of Miscanthus sinesis. Plant Breeding 121: Reynolds JEF, Martindale The Extra Pharmacopoeia. The Pharmaceutical Pres (London, England: 29th ed.), pp. 416, 438. Sarı N, Abak K, Haploid Karpuzda In Vitro Kromozom Katlaması Amacıyla Değişik Doz ve Sürelerde Uygulanan Kolhisinin Etkisi. Türk Tar. ve Orm. Der., 20, Shao JZ, Chen CL, Deng XX, In vitro induced of tetraploid in pomegranate (Punica granatum). Plant Cell Tiss Org Cult 75: Zhang QY, Luo F, Liu L, Guo F, In vitro induction of tetraploids in crape myrtle (Lagerstroemia indica L.). Plant Cell Tiss Organ Cult 101:

78 1. Bitkilerde Yaprak Alanı Ölçümü ve Bitki Büyüme Parametreleri (V. Ölçümler ve Bazı Hesaplamalar) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun V. ÖLÇÜMLER VE BAZI HESAPLAMALAR 1. BİTKİLERDE YAPRAK ALANI ÖLÇÜMÜ VE BİTKİ BÜYÜME PARAMETRELERİ Mehmet Serhat Odabaş *Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Bafra Meslek Yüksekokulu, Bilgisayar Teknolojileri Bölümü 1.1. BİTKİLERDE YAPRAK ALANI ÖLÇÜMÜ Kullanılan Araç ve Gereçler -Planimetre -A3 kağıtları Yapraklar, ışık enerjisinin tutulduğu ve bitki büyümesi için gerekli olan metabolitlerin üretiminde kullanılan en önemli bitkisel organlardır. Çevre koşullarının sınırlı olmadığı bir ortamda, bitkisel üretim (madde birikimi), bitkinin yaşamı boyunca yakalayabildiği ışık enerjisi miktarı tarafından belirlenmektedir. Buna bağlı olarak yaprak alanı, bitki büyümesini ve verimliliği teşvik eden en önemli faktörlerden biridir. Yaprak alanı, bitkilerdeki yaprak sayısı ve yaprak büyüklüğüne bağlı olarak değişmektedir. Bitki büyüme analizlerinde kullanılacak kriterlerden birisi olan bitkinin toplam yaprak alanı çeşitli alan ölçen cihazlarla yapılabilmektedir. Aşağıdaki metin ve resimlerde yaprak alan ölçer aleti olarak Placom marka dijital planimetrenin kullanımı anlatılmıştır. Yaprak Alanı Ölçüm İşleminin Yapılışı Yaprak alanı ölçülmesinde ölçüm işlemi, bitki yapraklarının toplanıp laboratuvar ortamına getirilmesi, sapından koparılması, A4 kâğıdına yapıştırılması ve fotokopisinin çekilmesiyle başlar. İşleme ait görüntüler aşağıda verilmiştir (Resim 1). Resim 1. Yaprak alanı ölçümü için yaprakların hazırlanması Bu işlemler tamamlandıktan sonra yaprak alan ölçümünde kullanılacak olan dijital planimetre kullanım için dikkatli bir şekilde kutusundan çıkarılır (Resim 2). Planimetrenin güç kablosu uygun bir prize takılır ve açma düğmesine basılarak planimetre çalışır hale getirilir. Fotokopisi alınan yaprakların sırasıyla her birinden, ölçmeye başlamak için bir başlangıç noktası belirlenir. Daha sonra planimetrenin dairesel ölçme aparatı, bu başlangıç 67

79 1. Bitkilerde Yaprak Alanı Ölçümü ve Bitki Büyüme Parametreleri (V. Ölçümler ve Bazı Hesaplamalar) Uzun F. (Ed.), Tarla Bitkilerinde Laboratuvar Analizleri (Uygulama Ders Notu), Ders Notu No:1 (2010) OMÜ, Ziraat Fakültesi, Samsun noktasından başlayarak, saat yönünde aşağıdaki görüntülerde de görüldüğü üzere, yaprağın çevresinde hareket ettirilerek tekrar aynı noktaya getirilir. Bu işlem esnasında planimetre otomatik olarak yaprak alanını cm² cinsinden hesap eder. Resim 2. Planimetre ile fotokopisi çekilmiş yaprak alanlarının ölçümü BİTKİ BÜYÜME PARAMETRELERİ Bitki büyüme, gelişme ve verim analizleri ve kullanılan parametrelerin tespitinde Uzun (1996) tarafından verilen hesaplama modeli kullanılmıştır (Tablo 1). Tablo 1. Kantitatif analizlerin yapılmasında kullanılan bitki büyüme parametreleri ve hesaplama modelleri (Uzun, 1996). Büyüme Parametresi Hesaplama Modeli Oransal yaprak alanı (YAO) Toplam yaprak alanı (cm 2 ) / Toplam bitki kuru ağırlığı (g) Özgül yaprak alanı (ÖYA) Toplam yaprak alanı (cm 2 ) / Toplam yaprak kuru ağırlığı (g) Oransal yaprak ağırlığı (OYA) Toplam yaprak kuru Ağırlığı (g) / Toplam bitki kuru ağırlığı (g) Nispi bitki büyüme hızı (NBH) Net asimilasyon oranı (NAO) x Oransal yapr. alanı (OYA)(g g -1 gün -1 ) Net asimilasyon oranı (NAO) 1/YA x da/dt (g cm -2 gün -1 ) a) Nispi Büyüme Hızı (NBH): Bu parametre tamamen bitkilerin büyüme safhalarını gözönüne alarak, bitkilerdeki hızlı büyümeyi tanımlamaya yarar. Nispi büyüme hızı, elde edilen yeni büyümenin daha önce var olan bitki aksamlarına bağlı olabileceğini belirler. Ortalama nispi büyüme hızı (NBH) aşağıdaki formülden hesaplanabilir. NBH = (In A 2 -In A 1 ) I (t 2 -t 1 ) 68