Tamanho combinado e fracionamento de densidade de solos para as investigações de interações de Organo-Mineral

Este método é uma abordagem interessante para estudar as interações organo-minerais porque fraciona a matéria orgânica do solo de acordo com sua associação com diferentes minerais. É um processo de fracionamento físico, o que significa que não altera a química das frações. Como resultado, a análise da fração nos diz algo sobre a composição natural dos complexos organo-minerais.

Este método é realmente útil à medida que tentamos aprender mais sobre a capacidade de diferentes solos de sequestrar carbono longe da atmosfera. Para separar a fração de luz livre, pesar de cinco a oito gramas de solo seco a ar em um tubo de centrífuga cônica de 50 mililitros. Regisso da massa de solo com quatro números significativos.

Usando um cilindro graduado, adicione 35 a 40 mililitros de politungstate de sódio ou SPT. Com uma densidade de 1,62 gramas por centímetro cúbico, centrífuga por 90 minutos a 2500 vezes a gravidade em uma centrífuga de balde balançando para permitir uma clara separação entre a fração de luz livre e a pelota. Despeje todo o material flutuante e suspenso em uma garrafa de centrífuga de policarbonato de 250 mililitros.

Certifique-se de que a paleta permanece firmemente alojada na parte inferior do tubo. Enxágüe o material aderindo à parede do tubo na mesma garrafa de policarbonato. Use uma garrafa de esguicho cheia de água desionizada segurando o tubo quase de cabeça para baixo acima da garrafa de policarbonato.

Configure uma linha de ultrafiltração a vácuo com filtros de 0,45 mícrons. Umedeça levemente os filtros e aplique vácuo antes de apertar os funis para evitar lágrimas. Despeje lentamente o conteúdo da garrafa de policarbonato no funil de uma unidade de filtragem de vácuo.

Enxágüe qualquer resíduo deixado no frasco de policarbonato na unidade de filtragem. Não permita que a solução encose uma profundidade superior a aproximadamente um centímetro sobre o filtro. Adicione mais de 10 mililitros de água deionizada à unidade de filtragem pelo menos três vezes para garantir que todos os vestígios de SPT sejam removidos.

Certifique-se de enxaguar o lado do funil de filtragem. Depois de liberar o vácuo na linha de filtragem, remova o funil da unidade de filtragem. Recupere o material que adrica os lados em uma tigela de alumínio rotulada usando uma garrafa de esguicho cheia de água deionizada.

Levante cuidadosamente o filtro com pinças e enxágue o material presente na mesma tigela de alumínio usando uma garrafa de esguicho cheia de água desionizada. Seque o conteúdo do barco a um máximo de 65 graus Celsius até o peso constante. Depois de pelo menos 48 horas, esfrie o conteúdo da tigela em um dessecante contendo dessecante fresco por pelo menos 30 minutos.

Raspe suavemente o material da tigela de alumínio com uma espátula de plástico. Regissuço a massa da fração de luz livre com quatro dígitos significativos e coloque a amostra em um frasco de armazenamento. Para realizar a liberação da fração de luz ocluída, adicione 35 a 40 mililitros de SPT com uma densidade de 1,62 gramas por centímetro cúbico ao tubo de centrífuga contendo a pelota da extração da fração de luz livre.

Resuspend a pelota. Insira a sonda ultrassônica a dois centímetros abaixo da superfície da solução e coloque o tubo em água gelada para evitar o aquecimento da solução a granel. Sonicar a amostra usando o tempo necessário para alcançar a energia alvo de 280 joules por mililitro.

Para separar a fração de luz ocluída, centrífuga por 90 minutos a 2500 vezes a gravidade na centrífuga de balde balançando. Despeje todos os materiais flutuantes e suspensos em uma garrafa de centrífuga de policarbonato de 250 mililitros. Certifique-se de que a pelota permanece firmemente alojada na parte inferior do tubo.

Enxágüe o material orgânico leve ocluído aderindo a todo o tubo no mesmo frasco de policarbonato de antes. Adicione água deionizada refrigerada ao tubo contendo a pelota até a marca de 40 mililitros. Sonicate a 75 joules por mililitro Deixe o conteúdo para liquidar pelo tempo necessário para o material mais fino do que oito mícrons para liquidar.

Em seguida, pipeta para fora o supernasal até a marca de 10 mililitros em um tubo centrífuga de 50 mililitros. Coloque os tubos contendo a fração inferior a oito míces, bem como aqueles que contêm a fração maior que oito míces no forno a 45 graus Celsius para evaporar o excesso de líquido restante. Para realizar o fracionamento de densidade, adicione 35 a 40 mililitros de SPT com a densidade de 2,78 gramas por centímetro cúbico a cada fração de tamanho.

Resuspenque a pelota e a centrífuga por 90 minutos a 2500 vezes a gravidade. Em seguida, despeje todos os materiais flutuantes e suspensos em uma garrafa de centrífugo de policarbonato de 250 mililitros, garantindo que a palete permaneça firmemente alojada na parte inferior do tubo. Pode ser difícil obter uma separação clara entre o material flutuante e a pelota.

Neste caso, você pode tentar aspiração do supernatante até um nível definido. Agora transfira as pelotas para garrafas de policarbonato de 250 mililitros usando uma garrafa de esguicho cheia de água desionizada. Adicione água deionizada às garrafas de policarbonato para diminuir a densidade sem exceder a marca de 200 mililitros.

Faça isso por todas as frações. Após a centrifugação das garrafas por 20 minutos a 5000 vezes a gravidade, decante o supernatante no frasco SPT usado para reciclagem. Após a realização do procedimento de lavagem, conforme descrito no protocolo de texto, colete a fração pesada em uma tigela de alumínio, a fração pesada é a pelota e partículas finas aderindo ao lado das garrafas.

Seque a fração pesada a um máximo de 105 graus Celsius até o peso constante. Armazene a fração pesada da mesma forma que a fração leve. A distribuição da massa material entre frações, apresentou fortes diferenças entre os locais.

Como inicialmente indicado através da mineração de amostras a granel, avaliada pela difração de raios-X em pó, no local um dominado por silicatos primários como quartzo e feldspatos, a maioria dos materiais são recuperados em fração pesada que foi projetada para concentrar silicatos grosseiros. O local dois apresentou maior percentual de filossilicatos principalmente de kaolinita durante a análise mineralógica. Assim, a fração pesada três que foi projetada para concentrar silicatos finos tinha mais materiais no local dois do que no local um.

Finalmente, o local três foi o mais rico em óxidos e também mostrou a maior quantidade de material na fração pesada dois que foi projetado para concentrar óxidos grosseiros. No geral, os dados indicam que o método foi bem sucedido em fracionar fisicamente amostras a granel em seus principais componentes mineralógicos. Quanto a qualquer esquema de separação física, é importante adaptar seu parâmetro de fracionamento aos seus objetivos específicos.

Certifique-se de ter um teste executado e trabalhar com várias réplicas para verificar a reprodutibilidade. Embora o politungstate de sódio seja menos tóxico do que o usado anteriormente e a solução, ela permanece um irritante e é prejudicial se engolida ou inalada. Evite sua liberação no meio ambiente.

Após o isolamento, as diferentes frações podem ser analisadas para mineração, bem como conteúdo e composição de matéria orgânica. Isso nos dá informações sobre o mineral e o parceiro de matéria orgânica na associação organo-mineral. Este método pode lançar uma nova luz sobre a degradabilidade da matéria orgânica.

De fato, recalcitrantes aparentes podem não ser tanto uma propriedade de um determinado composto orgânico, mas de sua afinidade por diferentes minerais.