SOM pek çok toprak işlevler ve işlemleri altında yatan ancak onun karakterizasyonu FTIR spektroskopisi tarafından genellikle mineral etkileşimler tarafından reddedilmiştir. Açıklanan yöntemi SOM analiz yardımcı programını kullanarak toprak spectra içinde mineral etkileşimler ampirik olarak elde edilen mineral başvuru spectra çıkararak FTIR spektroskopisi tarafından artırabilirsiniz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Spektral Subtractions ile toprak organik madde karakterizasyonu kızılötesi spektroskopi iyileştirilmesi
Bu makalede
Özet
Özet
Toprağın organik madde (SOM) altında yatan çok sayıda toprak süreçleri ve fonksiyonlar. Fourier transform Infrared (FTIR) spektroskopisi topraklar organik bileşen teşkil kızılötesi-aktif organik bağları algılar. Ancak, toprak (yaygın olarak < %5 oranında kitle) nispeten düşük organik madde içeriği ve mineral ve organik fonksiyonel gruplar (4.000-400 cm-1) orta-kızılötesi (MIR) bölgesinde absorbans çakışma tarafından baskın önemli girişim doğurur mineral absorbances, zor ya da bile spectra SOM karakterizasyonu için yorumlanması engelliyor. Spektral subtractions, spectra, post-hoc matematik tedavisinde mineral girişim küçültmek ve spektral bölgelerin matematiksel olarak mineral absorbances kaldırarak organik fonksiyonel gruplar için karşılık gelen çözünürlük geliştirmek. Bu ampirik olarak verilen toprak örneği için som kaldırarak elde edilebilir bir mineral zenginleştirilmiş başvuru spektrum gerektirir Mineral zenginleştirilmiş başvuru spektrum SOM absorbances temsil eden bir spektrum üretmek için toprak örneği özgün (işlenmemiş) spektrum çıkarılır. Ortak SOM kaldırma yöntemleri yüksek sıcaklık yanma ('yakma') ve kimyasal oksidasyon içerir. SOM kaldırma yönteminin seçimi taşıyan iki konuları: (1) SOM miktarını kaldırıldı ve mineral (2) absorbans aktarımında referans spektrum ve böylece sonuç çıkarma spektrum. Bu olası sorunları ve olmalı tespit ve spectra som organik fonksiyonel grubu bileşimi için safsata ya da önyargılı yorumlarını önlemek için sayısal SOM Temizleme elde edilen mineral zenginleştirilmiş örnek bir mineral başvuru spektrum toplamak için kullanılır. Subtractions bağlı olarak deneysel hedefleri ve örnek özellikleri, en önemlisi çıkarma faktör tayini gerçekleştirmek için çeşitli stratejiler vardır. Sonuç çıkarma spektrum dikkatli yorumu söz konusu Yöntembilimi'ne dayalı gerektirir. Pek çok toprak ve önemli mineral bileşenleri içeren çevre diğer örnekler için subtractions organik madde kompozisyon FTIR spektroskopik karakterizasyonu geliştirmek için güçlü potansiyeline sahiptir.
Giriş
Toprağın organik madde (SOM) çoğu toprak örnekleri kütle tarafından küçük bir kurucu olduğunu ama birden fazla özelliklerinde karıştığı ve temel alınan toprak işlevler, besin bisiklet ve karbon tutma1gibi işler. SOM bileşimi karakterize SOM oluşumu ve ciro toprak işlevleri2,3, rolleri ile bağlamak için birkaç yaklaşım biridir. SOM kompozisyon karakterize bir toprak ve diğer çevresel örnekleri (Örneğin, karboksil C-O, alifatik C-H) organik madde teşkil fonksiyonel grupların tespiti sunan Fourier transform Infrared (FTIR) spektroskopisi, yöntemidir 4. anca....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Sigara tedavi DRIFT spektroskopisi ve SOM kaldırma için toprak hazırlama
- < 2 mm paslanmaz çelik kafes ('fine-dünya kesir') kullanarak toprağa elek.
Not: Benzer doku ama toplam SOM içeriği (Tablo 1) yaklaşık 3 kat bir fark iki topraklar bu gösteri istihdam etmektedir.
2. SOM kaldırma kimyasal oksidasyon tarafından: NaOCl örneği
- % 6 w/v NaOCl pH 9,5 için pH 1 M HCl dropwise çözümü süre karıştırma ve pH metre ile ölçme ekleyerek ayarlayın.
Not: Çoğu ticari açıcılar (Örneğin, Clorox) uygun kalite ve konsantrasyon (genellikle 3-%7 NaOCl v/v) ancak pH > 12 olacaktır. NaOCl oksidasyon or....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
SOM kaldırma yöntemi yanı sıra teorik pratik çıkarma spectra yorumlayabilmek etkiler. Örneğin, yüksek sıcaklık pilin değişiklikler, kayıp ya da görünüş doruklarına ve/veya olarak olarak meydana gelen Maden değiştirdi veya mineral başvuru spektrum Peaks'e genişletti. Bu spektral eserler 1 600-900 cm-1, organik grup yorumu ödün22 , organik gruplarla örtüşme bölgelerde gerçekleşecek şekilde yatkındır. Genel değişiklikler bantları yüksek sıcaklık pilin (≥ 55.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
SOM kaldırma yöntemi iki konuları taşır: 1) SOM miktarını kaldırıldı ve elde edilen mineral aktarımında 2) absorbans başvuru spektrum. Neyse ki mümkündür — ve tartışmalı gerekli — tanımlamak için ve miktar bunlar sorunları SOM kompozisyon sonuç çıkarma spektrum üzerinden önyargılı Yorumları önlemek için. İdeal olarak, spektral subtractions 'saf' som bir spektrum vermeye salt mineral başvuru spektrum almazdı Gerçekte, sonuç çıkarma spektrum Gelişmiş orijinal (işlenmemiş) toprak spektrum göre olan SOM için karşılı.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar ifşa gerek yok.
Teşekkürler
Dr. Randy Southard rehberliğinde NaOCl oksidasyon ve spektral subtractions Dr Fungai F.N.D. Mukome ile çeşitli tartışmalar için teşekkür ederiz.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Nicolet iS50 spektrometresi | Thermo Fisher Scientific | 912A0760 | spektrumları toplamak için kullanılan kızılötesi spektrometre |
| EasiDiff | Pike Technologies | 042-1040 | yüksek verimli numune tutucu |
| işlemlerini gerçekleştirmek için kullanılan | OMNIC | Thermo Fisher Scientific | INQSOF018 |
| %6 v/v sodyum hipoklorit | Clorox | yok | Toprak organik maddesinin oksidatif olarak uzaklaştırılması için jenerik mağazadan satın alınan ağartıcı |
| Tip 47900 Fırın | VWR International | 30609-748 | kül fırını, toprak organik maddesini uzaklaştırmak için toprakları küllemek için |
| VWR Gooch Potaları, Porselen | VWR International | 89038-038 | külleme için potalar |
| VWR Tüpü 50 mL Steril CS500 | Sodyum hipoklorit için | VWR International | 89004-364 |
| Cebri hava fırını | VWR International | 89511-414 | oksidasyon ve suyla yıkandıktan sonra toprakları kurutmak için |
| VersaStar pH metre Oksidasyon | çözeltisinin pH değerini ölçmek için | Fisher Scientific | 13 645 573 |
Kaynaklar
- Schmidt, M. W. I., et al. Persistence of soil organic matter as an ecosystem property. Nature. 478 (7367), 49-56 (2011).
- Masoom, H., et al. Soil Organic Matter in Its Native State: Unravelling the Most Complex Biomaterial on Earth....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
