Name: Spektral Subtractions ile toprak organik madde karakterizasyonu kızılötesi spektroskopi iyileştirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-10T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: Öğrenin toprak organik madde karakterizasyonunu FTIR spektroskopisi ile iyileştirme yöntemini. Bu teknik mineral girişimlerini azaltarak toprak ve tortu örneklerinde organik madde yorumlamasını kolaylaştırır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Dr. Randy Southard rehberliğinde NaOCl oksidasyon ve spektral subtractions Dr Fungai F.N.D. Mukome ile çeşitli tartışmalar için teşekkür ederiz.

1. Sigara tedavi DRIFT spektroskopisi ve SOM kaldırma için toprak hazırlama
<ol><li>< 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.</li>
</ol>2. SOM kaldırma kimyasal oksidasyon tarafından: NaOCl örneği
<ol><li>% 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 organik madde pH bağımlıdır ve pH 9,5 toprak örnekleri19,23ile kullanımı için tavsiye edilir gibi çoğu ticari olarak mevcut açıcılar pH düzenleme yapmak mecburi olmuştur.</li>
	<li>25 mL NaOCl (% 6 w/v, pH 9,5) 4 g toprak ile eklemek (elenmiş, Kuru hava) 50 mL konik tüp ve mix sonication tarafından (600 s, çıkış frekansı 20 kHz, güç 200 W).</li>
	<li>Bir sıcak su banyosu (15 dk, 80 ° C) oksidasyon hızı artırmak için karışımı kuluçkaya.</li>
	<li>Santrifüj bir açık süpernatant (Örneğin, 4.000 × g kaba dokulu topraklar için de 15 dk; oda sıcaklığında) elde etmek için. El ile süpernatant atık konteyner içine dikkatle boşaltmak. Not: NaOCl konsantrasyonu (konservatif yok oksidasyon ve böylece hiç tüketim NaOCl varsayarak) süpernatant içinde ev kullanımı için piyasada bulunan çamaşır suyu ile aynıdır. İnce dokulu topraklarda daha uzun aralıklarla zaman (Örneğin, ek bir 15-30 dakika kadar) açık süpernatant elde etmek için verilen santrifüj hızda (Örneğin, 4.000 × g) gerektirebilir.</li>
	<li>2.3 ve 2.4 adımları iki kez toplamda üç oksidasyon adımları yineleyin.</li>
	<li>Son oksidasyon adımdan sonra toprak ve mix yatay shaker (120 rpm) kullanarak 5 min için 20 mL deiyonize H2O (dH2O) ekleyin. Santrifüj 4.000 × g ve oda sıcaklığında 15 dakika. Toplam üç tedaviler için yineleyin.</li>
	<li>Gerektiğinde, bir spatula ve dH2O fışkırmak şişe--dan hulâsa kullanarak ve bir plastik içine toprak Pelet santrifüj tüpü altından dışarı yıkama teknesi (veya yüksek yüzey alanı ile başka bir kapsayıcı) tartın. Fırın-kuru (60 ° C en yüksek, 48 h) air-dried bir duruma.</li>
	<li>Bir kez toprak örnek kurutulur, Toplam organik karbon içeriği tarafından yanma-gaz kromatografi C/N Çözümleyicisi24kullanarak ölçmek. SOM kaldırma organik karbon konsantrasyonu oksidasyon işlemden önce ve sonra arasındaki fark olarak hesaplar. Not: organik madde ve toprak yapısı kaybı nedeniyle, toprak özellikle düşük kum oranı ile topraklar için kabuklasma için eğilimli olacaktır. Hafif basınç uygulamak ve/veya kabuklu toprak yeniden homojenize taşlama el için gerekli olabilir. İnorganik karbon (Yani, hidrokarbonlar) ile toprak organik karbon yanma-gaz kromatografi25,26tarafından miktarının için ek adımlar gerektirir.</li>
</ol>3. SOM kaldırma tarafından yüksek sıcaklık yanma
<ol><li>Ölçü ~ 1-2 g toprak (elenmiş, Kuru hava) bir spatula kullanarak bir porselen pota içine.</li>
	<li>3 h Muffe fırını kullanarak için 550 ° c ısı. Not: Bu SOM kaldırma yanma nispeten yüksek bir sıcaklıkta kullanarak bir örnek yöntemdir. Tartışma için alternatif prosedürler (Örneğin, sıcaklık) bakın.</li>
</ol>4. DRIFT spektroskopisi
Not: Bu örnekte, Tablo reçetesi listelenen FTIR Spektrometre yazılımlar kullanılır.
<ol><li>Spectra işlenmemiş toprak ve mineral zenginleştirilmiş referans örnek (SOM kaldırmak için tedavi) edinin.
	<ol>
<li>
Toprak örnekleri hazırlayın.
		<ol>
<li>Örnekleri (isteğe bağlı) oranında seyreltin.<ol>
<li>Kullanım analitik sınıf KBr (veya diğer halide tuz) 105 ° C kurutulmuş ve kalan nem kaldırmak için desiccator içinde depolanır. Toprak örnekleri için < %1 saf bileşikler için aksine 1-%33 bir mesafeden etkili KBr dilutions elde edilebilir.</li>
				<li>Toprak ve KBr 100-400 mg son örnek boyutu için karıştırın. Örneğin, %3 seyreltme için eziyet yavaşça kuru örnek 12 mg ile KBr 60 mg 60 s bir akik harç ve havaneli ile. Sonra 'pas ' tam olarak örnek homojenize KBr 328 mg.</li>
				<li>Seri dilutions KBr ile yüksek son seyreltme oranı (% < 1) elde etmek için kullanın. Özellikle seyreltilmiş örnekleri 101-102 kullandığından tekrarlanabilirlik, daha az toprak temiz örnekleri daha emin olmak için Çoğalt dilutions gerçekleştirmeniz.</li>
			</ol>
</li>
			<li>Tedavi edilmemiş ve tedavi toprak örnekleri benzer tutarlılık için bileme ve eleme el tarafından (Örneğin, 60 # elek kullanarak 250 µm) eziyet. Not: el ile karşılaştırıldığında taşlama, daha fazla tutarlılık Otomasyon tarafından özellikle topu freze tarafından kolaylaştırılmıştır. Ancak, SOM kaldırma (Örneğin, 1-3 g için pilin Pota hacmi nedeniyle) şekilde kullanılan toprak nispeten az miktarda el taşlama daha pratik olabilir.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
Arka plan spektrum toplamak.
		<ol>
<li>KBr (toprak matris etkileri taklit etmek için toprak örnekleri (4.1.1.2 bakın) aynı şekilde zemin) bir örnek bir örnek Kupası veya plaka iyi içine yükleyin. Not: "Arka plan spektrum" maden zenginleştirilmiş başvuru spektrum farklıdır (bkz: 4.1.3) kullanılan subtractions gerçekleştirmek için. Arka plan spektrum spectra toprak örnekleri üzerinde toplanması sırasında atmosferik kaldırmak için yazılım ve diğer ortam absorbances tarafından kullanılır. Tüm yazılım açıklamaları için seçilen yazılım özgüdür ve diğer yazılım için adapte gerekir.</li>
			<li>Spektrometre odası CO2- ve H2O temizlendi hava (üzerinden bir tasfiye gaz jeneratör) veya N2 gaz toplama koşullarında daha fazla tutarlılık için temizlemek. Örneğin, ortam atmosfer altında spectra koleksiyonu nem ve değişiklikleri absorbans spectra neden olabilir CO2 küçük dalgalanmalar gerektirecektir. Not: Daha yeni Spektrometreler aynalar nem etkilerini azaltmak (Örneğin, altın, SIC) olabilir.</li>
			<li>Tarama numarası, wavenumber aralığı ve çözünürlük, spectra örnekleri toplamak için kullanılan da dahil olmak üzere aynı dedektörü ve satın alma parametre ayarları kullanarak bir arka plan spektrum toplamak.<ol>
<li>Deney için aþaðý açýlan menüsünü açın ve istediğiniz deneysel toplama yöntemi (Örneğin, satın alma modu) seçin. Not: seçilen Spektrometre kullanılarak bu örnekte (bkz. Tablo malzemeler), İS50 ana bölmeseçili yöntemidir.</li>
				<li>Spektral edinme parametreleri seçmek için Deneysel Kur simgesini tıklatın.</li>
				<li>Toplamak sekmesi altında inceden inceye gözden geçirmek ve çözünürlük sayısı Deneysel amaçlar için uygun olduğundan emin olun; Örneğin, bir ortak için DRIFT spectra temiz toprak, 4 cm-1 çözünürlük 128 taramalar ayardır. Değişiklikleri kaydetmek için Tamam ' ı tıklatın.</li>
				<li>Bir arka plan spektrum toplamak için Arka plan toplamak simgesini tıklatın. Kullanmak için arka plan spektrum (tedavi ve tedavi edilmezse) topraklar spectra koleksiyonu içinde kaydedin.</li>
			</ol>
</li>
		</ol>
</li>
		<li>
Toprak örnekleri Spectra elde etmek. Not: arka plan ve örnek (işlenmemiş toprak, maden zenginleştirilmiş toprak) toplamak için aynı satın alma parametrelerini kullanın spectra. Satın alma zaman ve çözünürlük dedektörleri arasında farklılıklar toplama zamanı ve spektral kalite etkisi ticaret-off poz. Toprak spectra aralığı 128-512 taramaları için tipik tarama sayıları. Tarama sayısı azalmış ve çoğaltır toplam hedef tarama numarası almak için Ortalama olarak. Örneğin, iki analitik çoğaltır - aynı örnek içinde iki ayrı wells yüklü - 64 taramaları kullanarak toplanabilir ve toplam 128 inceden inceye gözden geçirmek için Ortalama olarak.<ol>
<li>Toprak örneği yükleyin. Tutarlı yükleme sağlamak ve yüzey pürüzlülüğü en aza indirmek için örnekleri örnek fincan içine dökün (ya da) biraz dudak veya kenar Kupası yavaşça noktasına. Sonra yüzey yumuşak toprak yüksekliğini örnek Kupası'nda da (Örneğin, jilet) düz bir kenar kullanarak Kupası toprakta Kupası dudak ile aynı hizada. Not: bir matris gibi toprakta yaygın yansıma modu ile kızılötesi ışık etkileşim nedeniyle DRIFT spectra örnek yükleme etkisi altına alabiliyor. Örnekleri yanından veya yoğunluk ambalaj absorbans etkileyebilir çünkü basınç için tabi. Örneklerin ince partikül büyüklüğü (bkz: 4.1.2.1) Perdah yüzeye daha kolay sağlar. Spektrometre model ve örnek yoğunluk bağlı olarak, örnek bir örnek fincan doldurmak için gerekli kütlesi 600 mg 300 aralığı olacaktır. Plaka wells söz konusu olduğunda, bu da iyi boyutuna bağlıdır. Kuyu daha fazla sayıda tabak daha küçük kuyu olacak ve bu nedenle daha az örnek gerektirir. 24-şey plaka 3.4 mL iyi bir biriminiz Örneğin, 96-şey plakaları yaygın olarak 360 µL iyi bir hacmi vardır.</li>
			<li>Tedavi edilmemiş ve tedavi toprak örnekleri Spectra toplamak. (Bkz: 4.1.2.3.4) arka plan spektrum daha önce toplanan ilk onay kullanılır. Deneysel yapısı' nı tıklatın. Toplamak sekmesi altında belirtilen arka plan dosyası kullan seçin ve arka plan spektrum dosyasını yükleyin. Değişiklikleri kaydetmek için Tamam ' ı tıklatın. Toprak üzerinde spektral koleksiyon başlamak için Toplamak örnek' ı tıklatın. Not: farklı şey veya örnek Kupası için matris dansitesi yüzey pürüzlülüğü ve değişkenlik tarafından üretilen saçılma eserler hesap Çoğalt spectra toplamak için aynı örnek yeniden yükleyin.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Spektral subtractions gerçekleştirin. Not: İçin işlenmemiş toprak spektrumda karşılık gelen wavenumber, absorbances gelen absorbances mineral başvuru spektrumda düşülen derecesi çıkarma faktörü (SF) ağırlığındadır. SOM karakterize etmek için organik absorbances çözünürlüğe geliştirmeye odaklanmış subtractions için çoğu Spektrometre Sistemleri (Örneğin, 4000 kadar 650 veya 400 cm-1, dedektör bağlı olarak) tarafından tanınan MIR tamamını kullanmak için tavsiye edilir. Sonraki adımlarda SF belirlemek için deneysel bir yöntem açıklanmıştır. Tüm yazılım açıklamaları için seçilen yazılım özgüdür ve diğer yazılım için adapte gerekir.<ol>
<li>En aza indirmek veya hedef mineral doruklarına azaltmak için çıkarma faktörü (SF) değiştirmek için yazılım programının çıkarma seçeneğini kullanarak tepeler ve/veya mineral doruklarına dışarı, ve/veya doğrusal temel14en üst düzeye çıkarmak için sıfır.</li>
		<li>Aynı anda tedavi edilmezse ve tedavi toprak spectra seçin ve çıkarma simgesini (ekranın üst orta); seçilen ilk spektrum (işlenmemiş toprak) içinden ikinci spektrum (tedavi toprak) düşülen spektrum olacak.</li>
		<li>SF (ekranın sol) azaltmak veya artırmak için dikey geçiş bar veya okları kullanın. Önizlemede görüntülenen çıkarma spektrum değişiklikleri gözlemlemek.<ol>
<li>Temsilcisi sonuçlarıaçıklandığı gibi uygun bir SF belirlemek için yinelemeli bu özelliği kullanın. Sayısal SF değeri ortasında iki durumlu çubuğu görünür. SF aralığı değerlerini ayarlamak için Finer ve Coarser düğmelerini kullanın.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Ekle (ekranın sağ üst) hesaplanan çıkarma spektrum bir pencereye yüklemek için tıklatın. Not: absorbances olmayan mineral çoğunluk beri çoğu (hepsi değilse de) toprak örnekleri, konsantrasyon ile doğrusal genellikle tüm mineral doruklarına kaldırmak için uygun değildir. Bu mineral doruklarına inversiyon için daha az eğilimli kabul önerilir (Örneğin, kuvars gibi Si-O 2.100-1,780 cm-1de)14 sıfır-out SF ayarlayarak için hedef zirve kullanılabilir.</li>
		<li>Nasıl çıkarma bağımsız hesaplama aynı çıkarma yelpazesinin işlenmemiş toprak spektrum üzerinden izin vermek için yeterli ayrıntı ile gerçekleştirilen kayıt ve rapor metodolojik ilgili ayrıntılar da dahil olmak üzere: çıkarma için kullanılan (1 wavenumber bölge (2). SF veya aralığı, hedef (mineral) en yüksek veya bölge için sıfır-ing SFs kullanılan ve (3). Not: Bir iyi bir çıkarma güvenilirliğini yeniden aynı kullanıcı tarafından ve/veya bağımsız olarak bildirilen çıkarma parametrelerini kullanarak başka bir kullanıcı tarafından gerçekleştirilen için testidir.</li>
	</ol></li>
	<li>Spectra yorumlamak.
	<ol>
<li>Spektral yorumu analiz ve sonuç çıkarma spectra, absorbances organik fonksiyonel grupların4belirli atamaları yorumlamak için kullanılabilen çeşitli kaynaklar kullanarak gerçekleştirin. Not: Diğer anlamları çıkarma spectra ürününün çok değişkenli analiz (Örneğin, asıl bileşen analizi), toprak analitler27ve hatta adli Parmakizi9chemometric tahmin içerir.</li>
	</ol></li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

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...

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. ancak, FTIR spektroskopisi SOM fonksiyonel grup kompozisyon ifşa için yeni topraklar çoğunluğu için baskın mineral bileşeni tarafından meydan (genellikle > %95 kitle) meydan güçlü inorganik absorbances nedeniyle veya ciddi bir şekilde algılama ve organik absorbances yorumunun sınırı.
Spektral subtractions toprak örnekleri organik madde FTIR spektroskopik karakterizasyonu geliştirmek için bir yol sunar. Toprak spektrum üzerinden mineral absorbances çıkarılarak absorbances organik fonksiyonel grupların ilgi SOM kompozisyon analizi geliştirmek için kullanılabilir
(Şekil 1).
Standart FTIR spektroskopisi (yani, toprak spectra) üzerinden spektral subtractions avantajları şunlardır:
(i) geliştirilmiş çözünürlük ve normal toprak spectra göre organik absorbans bantları yorumlanması. Organik fonksiyonel grupların farklılıkları nedeniyle absorbans göreceli farklılıklar olduğu varsayımıyla organik toprak spectra bantlarında yorumlanması tarafından yapılabilir rağmen bu karşılaştırmalar örnekleri ile aynı mineraloji ve nispeten yüksek SOM sınırlar içerik ve nispeten maden-Alerjik olmak organik bantlarında, hatta bu kabul değişikliklere daha az duyarlı olabilir (Örneğin alifatik C-H stretch)5
(ii) yüksek SOM örnekleri veya organik madde zenginleştirilmiş özleri veya kesir ötesinde toprak Analizi
(iii) alanına mesocosm üzerinden deneysel tedaviler tarafından indüklenen değişiklikleri vurgulama6 ölçekler
SOM FTIR Analizi spektral subtractions ek uygulamalar arasında yapısal ve Moleküler Karakterizasyonu (Örneğin, NMR spektroskopisi, kütle spektrometresi)5,7, tamamlayıcı belirlenmesi bir ayıklama veya yıkıcı ayırma8ve adli amaçlı9Parmakizi SOM kompozisyon tarafından kaldırıldı SOM bileşimi. Bu yöntem çok çeşitli toprak, tortu10, turba11ve kömür12,13gibi ötesinde Organik mineral karışımlar için geçerlidir.
SOM FTIR spektroskopik karakterizasyonu geliştirmek için spektral subtractions potansiyelini mineral başvuru spectra elde etmek için organik madde kaldırma örnekleri kullanarak gösterilmiştir ve sonra bu maden kullanarak başvurusu spectra, performans ve ideal ve ideal olmayan spektral subtractions değerlendirilmesi. Bu gösteri kızılötesi Fourier dönüşümü (DRIFT) spectra bu toprak örnekleri4analizi için yaygın bir yaklaşım olarak (MIR, 4.000-400 cm-1), orta-kızılötesi bölgede toplanan dağınık yansıma üzerinde duruluyor.
Bir maden zenginleştirilmiş başvuru spektrum elde etmek için SOM kaldırma iki örnek yöntemleri (i) yüksek sıcaklık yanma ('yakma') ve (ii) kimyasal oksidasyon, seyreltik sodyum hipoklorit (NaOCl) kullanarak vardır. Bu unutulmamalıdır ki bunlar kuralcı önerileri yerine yaygın istihdam SOM çıkarma yöntemleri örnekleri vardır. SOM kaldırma diğer yöntemleri azaltılmış mineral eserler sunabilir ve/veya gelişmiş kaldırma oranları (Örneğin, düşük sıcaklık renkte)14. Yüksek sıcaklık renkte olduğunu subtractions, başlangıçta OM zenginleştirilmiş örnekleri için performans (Örneğin, çözünmüş organik madde, çöp) toprak türetilmiş için mineral zenginleştirilmiş başvuru spectra elde etmek için kullanılan ilk yöntemlerden birini15, toprak toplu olarak uygulama tarafından takip 16 örnekleri17,18. SOM kaldırmak için kullanılan örnek kimyasal oksidasyon Anderson19tarafından açıklanan NaOCl oksidasyon yöntemini temel alır. Bu was orijinal gelişmiş-x-ışını kırınım (XRD) analiz önce toprak örnekleri içinde organik madde kaldırmak için bir ön olarak ve olası kimyasal ayırma SOM sabitleme20' ye, duyarlı olarak araştırıldı 21. hem yüksek sıcaklık kaldırma ve kimyasal oksidasyon NaOCl kullanarak toprak özgü eserler yol açmak ve SOM kaldırma14, bir yöntem seçerken dikkat edilmesi gerekenlerin spektral yorumu üzerinde kısıtlamalar bulunmaktadır 22.

<table><tbody><tr><td>Nicolet iS50 spektrometresi</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>912A0760</td><td>spektrumları toplamak için kullanılan kızılötesi spektrometre</td></tr>, <tr><td>EasiDiff</td><td>Pike Technologies</td><td>042-1040</td><td>yüksek verimli numune tutucu</td></tr>, çıkarma <tr><td>işlemlerini gerçekleştirmek için kullanılan</td><td>OMNIC</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>INQSOF018</td> yazılımı</tr><tr><td>%6 v/v sodyum hipoklorit</td><td>Clorox</td><td>yok</td><td>Toprak organik maddesinin oksidatif olarak uzaklaştırılması için jenerik mağazadan satın alınan ağartıcı</td></tr><tr><td>Tip 47900 Fırın</td><td>VWR International</td><td>30609-748</td><td>kül fırını, toprak organik maddesini uzaklaştırmak için toprakları küllemek için</td></tr><tr><td>VWR Gooch Potaları, Porselen&nbsp;</td><td>VWR International</td><td>89038-038</td><td>külleme için potalar</td></tr><tr><td>VWR Tüpü 50 mL Steril CS500&nbsp;</td><td>Sodyum hipoklorit için</td> <td>VWR International</td><td>89004-364</td></tr><tr><td>Cebri hava fırını</td><td>VWR International</td><td>89511-414</td><td>oksidasyon ve suyla yıkandıktan sonra toprakları kurutmak için</td></tr><tr><td>VersaStar pH metre Oksidasyon</td><td>çözeltisinin pH değerini ölçmek için</td> <td>Fisher Scientific</td><td>13 645 573</td></tr></tbody></table>

spektral subtractions ile toprak organik madde karakterizasyonu kızılötesi spektroskopi iyileştirilmesi

Improving Infrared Spectroscopy Characterization of Soil Organic Matter with Spectral Subtractions

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.

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...

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.

Spektral Subtractions ile toprak organik madde karakterizasyonu kızılötesi spektroskopi iyileştirilmesi

Soil organic matter (SOM) underlies numerous soil processes and functions. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy detects infrared-active organic ...

Bu yöntem, toprak ve tortular gibi organik madde ve çevresel katı matrislerin karakterizasyonunun iyileştirilmesine yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, toprağın organik madde bileşeninin yorumlanmasını sınırlayan toprak spektrumundaki mineral girişimlerini azaltabiliyor olmasıdır. Bu tekniğin sonuçları, tortular ve fosil mineraller gibi toprağın ötesinde, minerallerin hakim olduğu diğer çevresel örnekleri de içerir.Genel olarak, bu yönteme yeni bireyler optimal bir çıkarma faktörü belirleme ile mücadele edecek. Bunun deneysel hedefleriniz tarafından operasyonel olarak belirlendiğini aklınızda bulundurmanız önemlidir. Çıkarma faktörü değerlerini araştırırken bu aklınızda bulunun.Laboratuvarım yaklaşık 10 yıldır, toprak organik karbon kalitesi ile ilişkili emici bantları belirlemek ana amacı ile çıkarma çalışmaları yapıyor. Başlangıçta, biz tarım salkı toprak karbon farklı formları kaldırılması üzerinde rüzgar erozyonunun rolünü incelemek istedim. Emek yoğun oksidasyon adımları ve çıkarma faktörü ayarlama başkalarının bu prosedürleri nasıl performans izleyerek haberdar edilebilir yaparak bazı uygulama gerektirir, çünkü bu yöntemin görsel gösteri yararlıdır.İlk olarak, a

improving-infrared-spectroscopy-characterization-soil-organic-matter

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Fourier Dönüşümü Kızılötesi (FT-IR) spektroskopik görüntüleme, hücre ve dokuların biyokimyasal veri setlerini elde etmek için hızlı ve etiketsiz bir yaklaşımdır. Burada, hastalık teşhisini iyileştirmek için doku kesitlerinin yüksek çözünürlüklü FT-IR görüntülerinin nasıl elde edileceğini gösteriyoruz.

Yüksek çözünürlüklü Fourier Patoloji iyileştirilmesi yönünde İnsan Doku Bölümler Kızılötesi (FT-IR) Spektroskopik Görüntüleme Dönüşümü

Bir deneysel protokol toprak bitki kök sistemleri RGB ve hyperspectral görüntüleme ile yetiştirilen değerlendirilmesi için sunulmaktadır. RGB görüntü zaman serisi hyperspectral chemometric bilgilerle tarar kombinasyonu bitki kök dynamics anlayışlar en iyi duruma getirir.

RGB ve bitki fenotipleme ve fizyolojik araştırma için spektral kök görüntüleme: deneysel kurulum ve iletişim kuralları görüntüleme

Adım adım Raman ve IR spektroelektrokimyasal analiz bir protokol sunulmuştur.

Raman ve IR spektroelektrokimyasal yöntemleri araçları olarak konjuge organik bileşikler çözümlemek için

Kombine boyutu ve yoğunluğu ayırma (CSDF) fiziksel olarak farklı doku (parçacık boyutu) ve mineraloji (yoğunluk) kesirler içine toprak ayırmak için bir yöntemdir. Amaç daha iyi organo-mineral etkileşimleri ve SOM dinamiklerini anlamak için kesirler toprak organik madde (SOM), doğru farklı ayrıntıları ile izole etmektir.

Kombine boyutu ve toprak yoğunluğu ayırma Organo-Mineral etkileşimlerin araştırmalar için

Bu iletişim kuralı tek bir üretim için doğal organik madde ve mikrobiyal proteomik farklı ekosistemleri içinde tam olarak eşleştirilmiş karakterizasyonu sonuçlanan tamamlayıcı analitik ve omics teknikleri açıklar. Bu yaklaşım sağlam karşılaştırmalar metabolik yollar ve sera gazı üretim tanımlamak ve çevresel değişimin yanıt tahmin için önemli dönüşümleri tanımlamak için izin verir.

Karmaşık doğal organik madde karışımları karakterize için tek işlem hacmi tamamlayıcı yüksek çözünürlüklü analitik teknikler

Protokol, yakın kızılötesi spektroskopi ve kısmi en az kareregresyon kullanarak polifenilen eter üretimi sırasında o-kresol konsantrasyonunu tahmin etme yöntemini açıklar. Süreci daha açık ve tam olarak tanımlamak için, polifenilen üretimi sırasında o-kresol konsantrasyonu tahmin bir örnek adımları açıklığa kavuşturmak için kullanılır.

Kısmi En Küçük Kare Regresyon İle Yakın Kızılötesi Spektroskopiye Dayalı O-kresol Konsantrasyonu Online Ölçüm

Biyolojik numuneler, görünür (VIS) ve yakın kızılötesi (NIR) dalga boyu aralıklarına kıyasla kısa dalga kızılötesinde (SWIR) farklı optik özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, saf SWIR absorpsiyon spektrumlarının kaydedilmesi zordur ve biyolojik moleküller için nadiren gerçekleştirilir. Bu makale, biyolojik emicilerin VIS-SWIR absorpsiyon spektrumlarını karakterize etmek için bir yöntem sunmaktadır.

Görünür olandan kısa dalga kızılötesine kadar uzanan biyolojik absorpsiyon spektrumlarının karakterizasyonu

Değişken organik karbon (LOC) ve potansiyel karbon devir hızı, toprak besin döngüsü süreçlerindeki değişikliklerin hassas göstergeleridir. Toprağın bir dizi döngüde fümigasyona tabi tutulmasına ve inkübe edilmesine ve bu parametreleri tahmin etmek için inkübasyon dönemlerinde biriken CO2'nin kullanılmasına dayanan bir yöntem için ayrıntılar verilmiştir.

Sıralı Fumigasyon Kuluçka Prosedürleri kullanma Toprakta Dayanıksız Organik Karbon Değerlendirilmesi

Çözünmüş organik madde, enerji ve ekosistemler akarsu besin önemli bir kaynak sağlar. Burada kolayca tekrarlanabilir besin darbeleri ile yerinde çözünmüş organik maddenin ortam havuzu işlemek için bir alan bazlı yöntemi göstermektedir.

Sayesinde Organik Madde biyojeokimya Çözünmüş Anlamak<em&gt; In Situ</em&gt; Akış Ekosistemlerde Besin manipülasyonları

Makale, birçok numuneyle yapılan çalışmalarda toprak mikrobik topluluk yapısını belirlemek için hem toplam lipidlerin hem de gösterge lipidlerinin göreceli olarak bolluğunun karakterize edilmesinde kullanılmak üzere, mikroorganizmaların hücre membranlarından lipidlerin ekstraksiyonu için çaba ve doğruluğu denkleştirirken, verimliliği arttıran bir yöntemi açıklıyor.

Çok Örnekli Deneylerde Toprak Mikroplarını Karakterize Etmek İçin Bir Lipid Ekstraksiyon ve Analiz Metodu

Öğrenin toprak organik madde karakterizasyonunu FTIR spektroskopisi ile iyileştirme yöntemini. Bu teknik mineral girişimlerini azaltarak toprak ve tortu örneklerinde organik madde yorumlamasını kolaylaştırır.

Spektral Subtractions ile toprak organik madde karakterizasyonu kızılötesi spektroskopi iyileştirilmesi

Daha fazla video keşfet