تحسين توصيف مطيافية الأشعة تحت الحمراء للمواد العضوية في التربة مع الطرح الطيفي

سوم يكمن وراء كثير من وظائف التربة والعمليات، ولكن توصيفه بالتحليل الطيفي فتير كثيرا ما يطعن بتداخلات المعدنية. الأسلوب وصف زيادة فائدة تحليل سوم بالتحليل الطيفي فتير بطرح تداخلات المعدنية في أطياف التربة باستخدام تجريبيا الحصول على مرجع المعدنية الأطياف.

المواد العضوية في التربة (SOM) يكمن وراء العديد من عمليات التربة ووظائفها. تحويل فورييه الأشعة تحت الحمراء (FTIR) الطيفي بالكشف عن الأشعة تحت الحمراء نشط سندات العضوية التي تشكل العنصر العضوي للتربة. ومع ذلك، محتوى منخفض نسبيا من المواد العضوية للتربة (عادة < 5% بالكتلة) وتداخل امتصاص من المجموعات الوظيفية العضوية والمعدنية في المنطقة (مير) منتصف الأشعة تحت الحمراء (4,000-400 سم^-1) يولد تدخلا كبيرا المهيمنة أبسوربانسيس المعدنية، تحدي أو حتى منع تفسير الأطياف لتوصيف سوم. يمكن تقليل التدخل المعدنية الطيفية الطرح، علاج رياضي وظيفة مخصصة من الأطياف، وتعزيز القرار الطيفية المناطق المقابلة للمجموعات الوظيفية العضوية عن طريق إزالة رياضيا أبسوربانسيس المعدنية. وهذا يتطلب مجموعة مرجع أثري المعدنية، التي يمكن الحصول تجريبيا لنموذج معين من تربة عن طريق إزالة سوم. يتم طرح الطيف مرجع أثري المعدنية من الطيف الأصلية (غير المعالجة) من عينة التربة لإنتاج طائفة تمثل absorbances سوم. وتشمل الطرق الشائعة لإزالة سوم الاحتراق درجات حرارة عالية ('أشينج')، والأكسدة الكيميائية. اختيار طريقة إزالة سوم يحمل اعتبارين اثنين: (1) مقدار سوم إزالة، ومرجع (2) امتصاص التحف المعدنية في الطيف، وهكذا طيف الطرح الناتجة. هذه القضايا المحتملة يمكن، وينبغي، حددت وكمياً لتفادي التفسيرات المضللة أو متحيزة من الأطياف لتشكيل المجموعة الوظيفية العضوية سوم. بعد إزالة سوم، يستخدم العينة الغنية بالمعادن الناتجة لجمع طائفة مرجع معدنية. توجد عدة استراتيجيات لتنفيذ الطرح تبعاً لأهداف تجريبية وخصائص العينة، أبرزها تحديد عامل الطرح. يتطلب الطرح الطيف الناتجة عن تفسير دقيق على أساس المنهجية المذكورة آنفا. للعديد من التربة والعينات البيئية الأخرى التي تحتوي على مكونات معدنية كبيرة، يكون الطرح إمكانات قوية لتحسين توصيف فتير الطيفية لتكوين المواد العضوية.

المواد العضوية في التربة (SOM) هو مكونة طفيفة بقداس في معظم عينات التربة ولكن تورط في العديد من الخصائص والعمليات وظائف التربة الكامنة، مثل المغذيات ركوب الدراجات والكربون تنحية من¹. وصف تكوين سوم واحدة من عدة طرق لربط تشكيل سوم ودوران مع دور (أدوار) في التربة وظائف^2،3. هو أسلوب واحد لوصف تكوين سوم فورييه تحويل الأشعة تحت الحمراء (FTIR) التحليل الطيفي، الذي يوفر الكشف عن المجموعات الوظيفية التي تشكل المواد العضوية في التربة والعينات البيئية الأخرى (مثلاً، الكربوكسيل ج-س، ح ج الاليفاتيه) ⁴. ومع ذلك، الأداة المساعدة فتير التحليل الطيفي للكشف عن تكوين مجموعة وظيفية سوم هو تحدي العنصر الغالب المعدنية لمعظم أنواع التربة (عادة > 95% الشامل) بسبب أبسوربانسيس غير العضوية القوية التي تشكل تحديا أو تحد بشدة من كشف وتفسير أبسوربانسيس العضوية.

الطرح الطيفي توفر وسيلة لتحسين توصيف فتير الطيفية للمواد العضوية في عينات التربة. طرح أبسوربانسيس المعدنية من الطيف التربة يمكن استخدامها لتعزيز أبسوربانسيس مجموعات الوظيفية العضوية ذات الأهمية في تحليل تكوين سوم

(الشكل 1).

وتشمل مزايا الطرح الطيفي على التحليل الطيفي فتير القياسي (أي، أطياف التربة):

(ط) تحسين القرار والتفسير لعصابات امتصاص العضوية مقارنة بأطياف التربة العادية. على الرغم من أن يمكن أن يؤديها التفسير للعصابات العضوية في التربة الأطياف افتراض أن الاختلافات النسبية في امتصاص نظراً للاختلافات في المجموعات الوظيفية العضوية، وهذا يحد بمقارنات للعينات مع نفس علم المعادن وسوم مرتفعة نسبيا المحتوى، وقد تكون أقل حساسية للتغيرات في العصابات العضوية، حتى تلك تعتبر خالية نسبيا من المعادن (مثل الاليفاتيه تمتد ج-ح)⁵

(الثاني) تحليل التربة وراء ارتفاع سوم عينات أو مقتطفات التخصيب مسألة العضوية أو الكسور

(ثالثا) تسليط الضوء على التغيرات التي تحدثها علاجات تجريبية من ميسوكوسم إلى الحقل جداول⁶

وتشمل تطبيقات إضافية من الطرح الطيفية في تحليل فتير سوم مكملة الأوصاف الهيكلية والجزيئية (مثلاً، مطيافية الرنين المغناطيسي النووي، والطيف الكتلي)^5،7، التعرف تكوين سوم إزالتها باستخراج أو تجزئة المدمرة⁸، وتكوين سوم البصمات لأغراض الطب الشرعي⁹. هذا الأسلوب ينطبق على طائفة واسعة من الخلائط المعدنية العضوية خارج التربة، بما في ذلك الرواسب¹⁰، الخث¹¹و^12،الفحم¹³.

هو أظهر إمكانات الطرح الطيفي لتحسين توصيف الطيفية فتير سوم باستخدام أمثلة من إزالة المواد العضوية للحصول على مرجع المعدنية الأطياف، ومن ثم، باستخدام هذه المعادن الرجوع الأطياف، أداء و تقييم الطرح الطيفي المثالية وغير المثالية. ويركز هذه التظاهرة على الانعكاس منتشر تحويل فورييه الأشعة تحت الحمراء (الانجراف) الأطياف التي جمعت في منطقة منتصف الأشعة تحت الحمراء (مير، 4,000-400 سم^-1)، وهذا نهج واسع النطاق لتحليل عينات التربة⁴.

هي أساليب إزالة سوم المثال اثنين للحصول على طائفة مرجع أثري المعدنية (ط) ارتفاع درجة حرارة الاحتراق ('أشينج') وأكسدة (ثانيا) الكيميائية، استخدام مخفف من تحت كلوريت الصوديوم (ناوكل). تجدر الإشارة إلى أن هذه أمثلة لطرق إزالة سوم العاملين عموما، بدلاً من توصيات إلزامية. طرق أخرى لإزالة سوم قد تقدم انخفاض القطع الأثرية المعدنية و/أو تعزيز إزالة معدلات (مثلاً، أشينج درجات الحرارة المنخفضة)¹⁴. أشينج درجة الحرارة العالية كانت واحدة من أولى الطرق المستخدمة للحصول على مرجع أثري المعدنية الأطياف لأداء عمليات الطرح، في البداية للتخصيب أم عينات مستمدة من التربة (مثلاً، المواد العضوية المذابة، القمامة)^15، عينات ¹⁶ متبوعاً بتطبيقه على الجزء الأكبر من التربة^17،18. الأكسدة الكيميائية مثال يستخدم لإزالة سوم يستند إلى أسلوب أكسدة NaOCl وصف أندرسون¹⁹. هذا وضعت أصلاً كالمعالجة مسبقة لإزالة المواد العضوية في عينات التربة قبل تحليل حيود الأشعة السينية (XRD)، وقد تم التحقيق في وصفها تجزئة كيميائية محتملة حساسة ل تحقيق الاستقرار سوم^{20، 21}-على حد سواء إزالة ارتفاع درجة الحرارة والأكسدة الكيميائية باستخدام ناوكل يمكن أن تنطوي على القطع الأثرية الخاصة بالتربة وأن القيود المفروضة على تفسير الطيفية التي ينبغي مراعاتها عند اختيار طريقة ل إزالة سوم^{14، 22}.

1-إعداد التربة للانجراف غير المعالجة بالتحليل الطيفي وإزالة سوم

1. منخل التربة إلى < 2 مم باستخدام شبكة الفولاذ المقاوم للصدأ ('الكسر الجميلة من الأرض').
   ملاحظة: تستخدم هذه التظاهرة التربة هما من مادة مشابهة ولكن فرق 3-fold تقريبا في مجموع سوم المحتوى (الجدول 1).

2-سوم الإزالة بواسطة الأكسدة الكيميائية: مثال NaOCl

1. ضبط الأس الهيدروجيني من 6% w/v ناوكل على درجة الحموضة 9.5 بإضافة 1 M HCl dropwise إلى الحل حين خلط وقياس مع مقياس الأس الهيدروجيني.
   ملاحظة: المبيضات التجارية الأكثر (مثلاً، كلوركس) هي مناسبة في الجودة والتركيز (عادة 3-7% NaOCl v/v) لكن سيكون الرقم الهيدروجيني > 12. كما NaOCl أكسدة المواد العضوية تعتمد على درجة الحموضة، ودرجة الحموضة 9.5 ينصح لاستخدامه مع عينات التربة^19،23، من الضروري ضبط الأس الهيدروجيني لمعظم المبيضات المتاحة تجارياً.
2. إضافة 25 مل NaOCl (6% w/v، pH 9.5) إلى التربة ز 4 (غربلة، تجفف في الهواء) في أنبوب 50 مل المخروطية ومزيج من سونيكاتيون (600 s، وتواتر إخراج 20 كيلوهرتز، قوة 200 واط).
3. احتضان هذا الخليط في حمام الماء الساخن (15 دقيقة، 80 درجة مئوية) لزيادة معدل الأكسدة.
4. أجهزة الطرد المركزي الحصول المادة طافية واضحة (مثل15 دقيقة في 4,000 ز × لخشونة التربة محكم؛ ودرجة حرارة الغرفة). يدوياً صب المادة طافية في حاوية نفايات.
   ملاحظة: تركيز ناوكل في المادة طافية (على افتراض متحفظ لا الأكسدة، وهكذا لا يوجد استهلاك NaOCl) هو نفس التبييض المتوفرة تجارياً للاستخدام المنزلي. قد تتطلب الدقيقة ذات نسيج التربة أطول وقت الطرد المركزي (مثلاً، حتى 15-30 دقيقة إضافية) بسرعة الطرد مركزي معينة (مثلاً، 4,000 × ز) الحصول المادة طافية واضحة.
5. كرر الخطوات من 2.3 و 2.4 مرتين لما مجموعة ثلاث خطوات الأكسدة.
6. بعد آخر خطوة الأكسدة، إضافة منزوع 20 مل ح₂س (dH₂س) إلى التربة والمزيج لمدة 5 دقائق باستخدام شاكر أفقي (120 لفة في الدقيقة). أجهزة الطرد المركزي لمدة 15 دقيقة في 000 4 × ز ودرجة حرارة الغرفة. تكرار لما مجموعة ثلاثة علاجات.
7. باستخدام ملعقة و dH₂س من زجاجة بخ حسب الحاجة، استخراج وغسل التربة بيليه من الجزء السفلي من الأنبوب الطرد المركزي في بلاستيك وزن القارب (أو حاوية أخرى مع مساحة سطح عالية). فرن جاف (60 درجة مئوية كحد أقصى، ح 48) إلى حالة الهواء المجفف.
8. مرة واحدة هو المجففة عينة التربة، قياس محتوى الكربون العضوي الكلي باحتراق الغاز اللوني باستخدام محلل c/N²⁴. حساب إزالة سوم كالفرق في تركيز الكربون العضوي قبل وبعد العلاج الأكسدة.
   ملاحظة: بسبب فقدان المادة العضوية وبنية التربة، التربة سوف تكون عرضه تقشر، لا سيما للتربة ذات المحتوى المنخفض من الرمال. قد يكون من الضروري تطبيق ضغط لطيف و/أو من ناحية طحن لمجانسة إعادة التربة متقشرة. التربة مع الكربون غير العضوي (أي كربونات) تتطلب خطوات إضافية لتحديد كمية الكربون العضوي باحتراق الغاز اللوني^25،26.

3. إزالة سوم بالاحتراق ذات درجة الحرارة العالية

1. ز قياس ~ 1-2 من التربة (غربلة، تجفف في الهواء) في بوتقة خزف باستخدام ملعقة.
2. الحرارة عند 550 درجة مئوية ح 3 استخدام فرن دثر.
   ملاحظة: هذا أسلوب مثال لإزالة سوم استخدام الاحتراق في درجة حرارة عالية نسبيا. الرجوع إلى مناقشة حول الإجراءات البديلة (مثلاً، درجة الحرارة).

4-الانجراف التحليل الطيفي

ملاحظة: على سبيل المثال، سيتم استخدام برمجيات مطياف فتير المدرجة في الجدول للمواد .

1. الحصول على الأطياف من التربة غير المعالجة وعينه مرجعية المخصب المعدنية (علاج لإزالة سوم).
   1. إعداد عينات التربة.
      1. تمييع العينات (اختياري).
         1. استخدام الصف التحليلية KBr (أو الملح هاليد الأخرى) المجففة عند 105 درجة مئوية والمخزنة في مجفف لإزالة الرطوبة المتبقية. لعينات التربة، يمكن أن يتحقق تخفيف KBr فعالة في نطاق من 1-33 في المائة، مقابل < 1% للمركبات النقية.
         2. مزيج التربة وشركة KBr لحجم عينة نهائي من 100-400 ملغ. على سبيل المثال، لإضعاف 3%، بلطف طحن 12 ملغ عينة الجافة بملغ 60 من شركة KBr 60 s مع عقيق قذائف الهاون والمدقة. ثم، 'أمثال' ملغ 328 من شركة KBr مجانسة العينة تماما.
         3. استخدام تخفيف المسلسل مع شركة KBr للحصول على نسبة عالية تمييع نهائي (< 1%). إجراء تخفيف تكرار لضمان إمكانية تكرار نتائج، لا سيما وأن استخدام عينات المخفف 10¹-10² التربة أقل من العينات نظيفة.
      2. طحن عينات التربة المعالجة وغير المعالجة إلى اتساق مماثلة باليد الطحن والنخل (مثلاً، 250 ميكرون استخدام غربال رقم 60).
         ملاحظة: مقارنة لجهة الطحن، وقدر أكبر من الاتساق يسر التشغيل الآلي للمكاتب، لا سيما بالطحن الكرة. بيد أن طحن اليد قد تكون كمية صغيرة نسبيا من التربة المستخدمة في وسائل إزالة (مثلاً، 1-3 ز أشينج بسبب حجم بوتقة) سوم أكثر عملية.
   2. جمع طيف الخلفية.
      1. تحميل عينة من شركة KBr (الأرض بنفس الطريقة كعينات التربة (انظر 4.1.1.2) لمحاكاة الآثار مصفوفة التربة) في كأس عينة أو لوحة جيدا.
         ملاحظة: "الطيف الخلفية" يختلف عن الطيف مرجع أثري المعدنية (انظر 4.1.3) تستخدم للقيام بعمليات الطرح. سيتم استخدام الطيف خلفية بالبرنامج لإزالة الغلاف الجوي وغيره أبسوربانسيس المحيطة أثناء جمع الأطياف في عينات التربة. جميع البرمجيات الوصف الخاصة بالبرنامج الذي تم اختياره، وسيكون من الضروري أن تتكيف مع البرامج الأخرى.
      2. تطهير الدائرة مطياف مع CO₂-وح₂س-نقيت الهواء (عن طريق مولد غاز تصريف) أو N₂ الغاز لتحقيق مزيد من الاتساق في جمع الأحوال. على سبيل المثال، قد تترتب عليه مجموعة من الأطياف تحت الغلاف الجوي المحيط التقلبات الصغيرة في الرطوبة و أول أكسيد الكربون₂ التي يمكن أن تتسبب في تغييرات في امتصاص الأطياف.
         ملاحظة: قد مطيافات أحدث المرايا (مثلاً، الذهب، SiC) الذي يمكن أن يساعد على تقليل آثار الرطوبة.
      3. جمع طائفة أساسية استخدام كاشف واقتناء المعلمة الإعدادات نفسها، بما في ذلك فحص عدد ونطاق وافينومبير والقرار، التي سيتم استخدامها لجمع أطياف العينات.
         1. فتح القائمة المنسدلة التجربة وتحديد أسلوب جمع التجريبية المطلوبة (مثلاً، وضع اقتناء).
            ملاحظة: في هذا المثال باستخدام مطياف المختارة (انظر الجدول للمواد)، الأسلوب المختار هو المقصورة الرئيسية iS50.
         2. انقر فوق رمز برنامج الإعداد التجريبية لتحديد معلمات اقتناء الطيفية.
         3. تحت علامة التبويب تجميع ، تحقق من عدد عمليات التفحص والقرار المناسب لأهداف تجريبية؛ على سبيل المثال، إعداد مشترك للاطياف انجراف التربة نظيفة من مسح 128 في القرار^-1 4 سم. انقر فوق موافق لحفظ التغييرات.
         4. انقر فوق رمز جمع معلومات أساسية لجمع طائفة أساسية. حفظ الطيف الخلفية لاستخدامها في جمع أطياف التربة (المعالجة وغير المعالجة).
   3. الحصول على الأطياف لعينات التربة.
      ملاحظة: استخدام نفس المعلمات اقتناء لجمع معلومات أساسية وعينه (التربة غير المعالجة، والتربة الغنية بالمعادن) الأطياف. الاختلافات بين أجهزة الكشف في وقت الامتلاك والقرار تشكل المقايضات التي تؤثر على وقت جمع ونوعية الطيفية. أرقام مسح نموذجي للتربة الأطياف تتراوح بين 128-512 بالأشعة. يمكن تقليل عدد المسح الضوئي وبلغ replicates الحصول على رقم فحص إجمالي المستهدف. على سبيل المثال، يمكن جمع اثنين replicates التحليلية-نفس العينة محملة في بئرين منفصلة--استخدام 64 بمسح كل وبلغ ما مجموعة 128 بالأشعة.
      1. تحميل عينة التربة. لضمان تحميل متسقة والتقليل من خشونة السطح، صب العينات في كأس عينة (أو جيدا) إلى نقطة يفعم قليلاً فوق الشفاه أو على حافة الكأس. ثم السلس سطح التربة في كأس استخدام حافة مسطحة (مثلاً، أسلاك شائكة) أن ارتفاع التربة عينة في الكأس دافق بشفة الكأس.
         ملاحظة: بسبب التفاعل بين الأشعة تحت الحمراء مصفوفة مثل التربة في وضع الانعكاس منتشر، يمكن أن تؤثر تحميل عينة الأطياف الانجراف. لا ينبغي تهدأ عينات أو يتعرضون لضغوط للتعبئة الكثافة يمكن أن تؤثر على امتصاص. حجم الجسيمات الدقيقة للعينات يضمن سهولة أكبر في سطح تجانس (انظر 4.1.2.1). اعتماداً على نموذج مطياف وكثافة العينة، وسوف تتراوح كتلة العينة اللازمة لملء فنجان عينة من 300 600 مغ. في حالة الآبار اللوحة، وهذا يتوقف أيضا على حجم جيدا. لوحات مع عدد أكبر من الآبار آبار أصغر، وسيتطلب ذلك أقل عينة. على سبيل المثال، لوحات 96-جيدا قد يشيع قدرا جيدا من ميليلتر 360 بينما لوحات 24-جيدا حجم 3.4 مل جيدا.
      2. جمع أطياف عينات التربة المعالجة وغير المعالجة. ويستخدم الاختيار الأولى التي جمعها الطيف الخلفية سابقا (انظر 4.1.2.3.4). انقر فوق الإعداد التجريبية. ضمن علامة التبويب جمع ، حدد استخدام الخلفية المحدد ملف وتحميل الملف الطيف في الخلفية. انقر فوق موافق لحفظ التغييرات. لبدء جمع الطيفية في التربة، انقر فوق جمع العينة.
         ملاحظة: إعادة تحميل نفس العينة في آبار مختلفة أو كأس العينة لجمع الأطياف نسخ متماثل لحساب تشتت التحف المنتجة بخشونة السطح وتقلب في مصفوفة الكثافة.
2. القيام بعمليات الطرح الطيفي.
   ملاحظة: يزن عامل الطرح (SF) الدرجة التي يتم طرح absorbances في الطيف مرجع المعدنية من absorbances في وافينومبير المناظرة في طائفة التربة غير المعالجة. للطرح وركزت على تحسين قرار أبسوربانسيس العضوية لتوصيف سوم، من المستحسن للاستفادة بأكملها مير تتيحها مطيافات معظم (مثلاً، 4,000 إلى 650 أو سم 400^-1، اعتماداً الكاشف). تصف الخطوات التالية طريقة تجريبية لتحديد سادس. جميع البرمجيات الوصف الخاصة بالبرنامج الذي تم اختياره، وسيكون من الضروري أن تتكيف مع البرامج الأخرى.
   1. صفر إلى الذروة باستخدام خيار الطرح للبرنامج لتغيير عامل الطرح (SF) لتقليل أو الحد من قمم معدنية مستهدفة و/أو قمم المعدنية، و/أو إلى أقصى حد ممكن في أساس خطي¹⁴.
   2. في نفس الوقت حدد الأطياف التربة المعالجة وغير المعالجة وانقر على أيقونة استقطاع (مركز أعلى الشاشة)؛ الطيف الأول المحدد (التربة غير المعالجة) سوف تكون الطيف التي سوف تطرح الطيف الثاني (التربة المعالجة).
   3. استخدام تبديل عمودي شريط أو الأسهم لزيادة أو إنقاص سادس (الأيسر من الشاشة). مراقبة التغيرات في الطيف الطرح الذي تمت معاينته.
      1. استخدام هذه الميزة تكرارية لتحديد سادس مناسبة كما هو موضح في نتائج الممثل. تظهر القيمة SF العددية في منتصف شريط تبديل. لضبط قيم مجموعة SF، استخدم أزرار فينير و كوارسير .
   4. انقر فوق إضافة (العلوي الأيسر من الشاشة) لتحميل الطيف الطرح المحسوبة في نافذة.
      ملاحظة: أن غالبية المعادن absorbances ليست خطية مع تركيز في عينات التربة معظم (أن لم يكن كلها)، أنها عادة لا مجدية لإزالة جميع قمم المعدنية. من المستحسن أن قمم المعدنية تعتبر أقل عرضه لانعكاس (مثلاً، مثل الكوارتز، يا سي في سم 2,100-1,780^-1)¹⁴ كذروة المستهدفة إلى الصفر بضبط سادس.
   5. تفاصيل المنهجية سجل وتقرير عن كيفية تنفيذ الطرح مع تفاصيل كافية للسماح بحساب مستقل من نفس الطيف الطرح من الطيف التربة غير المعالجة، بما في ذلك: (1) منطقة وافينومبير المستخدمة للطرح، (2). SF أو طائفة من SFs المستخدمة، و (3) الذروة (المعدنية) أو المنطقة المستهدفة جي صفر الخروج.
      ملاحظة: اختبارا جيدا لموثوقية الطرح أن يكون ذلك إجراء جديد بنفس المستخدم و/أو بشكل مستقل بمستخدم آخر باستخدام المعلمات الطرح المبلغ عنها.
3. تفسير الأطياف.
   1. إجراء تفسير الطيفية باستخدام مختلف الموارد المتاحة لتحليل وتفسير الأطياف الطرح الناتجة عن ذلك، القيام بمهام معينة من أبسوربانسيس إلى المجموعات الوظيفية العضوية⁴.
      ملاحظة: تتضمن الاستخدامات الأخرى للاطياف الطرح التحليل متعدد المتغيرات (مثلاً، تحليل المكونات الرئيسية)، والتنبؤ تشيموميتريك التربة تحليلها²⁷، و أخذ البصمات الطب الشرعي حتى⁹.

طريقة سوم إزالة آثار العملية فضلا عن النظرية لتفسير الأطياف الطرح. على سبيل المثال، المعدنية يمكن أن تظهر التعديلات من أشينج درجة حرارة عالية كخسائر أو المظاهر من القمم و/أو كتحول أو توسيع قمم في الطيف مرجع المعدنية. هذه التحف الطيفية المعرضة لتحدث في مناطق التداخل مع العصابات العضوية في 1,600-900 سم^-1,²² المساس بالتفسير للعصابات العضوية. التغييرات الشائعة للمعادن العصابات عقب ارتفاع درجة الحرارة ashing (≥ 550 درجة مئوية) تتجلى في الشكل 2 وتشمل فقدان يا قمم في سم 3,700-3,600^-1، وذروة خسائر وتحولات شعرية يا سي ويا ال قمم في سم 1,050-800^-1. من ناحية أخرى، يميل إلى الحفاظ على المجموعات الوظيفية المعدنية سوم إزالة استخدام الأكسدة الكيميائية والمخاطر وبالتالي أقل التحف (انظر المناقشة). ومع ذلك، يأتي هذا عادة بتكلفة أقل سوم إزالة²⁸، كما يتضح من المثال التربة (الجدول 2). يقيد هذا التفسير لتكوين عضوية المجموعة الوظيفية في الطيف الطرح إلى أقل من مجموع تجمع سوم.

الأكسدة الكيميائية يمكن أن تكون بديلاً جذاباً ل ashing لتأثيث الخلفيات المعدنية نظراً لأنها عموما الحفاظ على الهيكل المعدني، وبالتالي تفادي امتصاص artifactual ميزات في أطياف المرجعية ومن ثم الطرح الناتجة طيف^14،22. على سبيل المثال، التربة تفقد 89 في المائة من الكربون العضوي في التربة (شركة نفط الجنوب) باكسدة NaOCl مقارنة بنسبة 97% من ashing (الجدول 2) مع الحفاظ على ميزات امتصاص المعادن تم تعديلها من قبل أشينج (الشكل 2). من ناحية أخرى، إزالة وسائل سوم NaOCl مقاومة المواد العضوية تكون غير مكتملة، ويحتمل أن تكون انتقائية تتميز^5،،من²⁹³⁰، التي تحتاج إلى تفسير دقيق للطرح ¹⁴من الطيف. التحديد الكمي سوم يمكن استخدامها الخسارة مع كل علاج الأكسدة إضافية تؤدي إلى تحديد العدد الأمثل لمعالجات الأكسدة بإزالة سوم. تقييم طريقة الأكسدة مثال استخدام NaOCl أظهرت أن إزالة سوم استقرت بعد 3 خطوات أكسدة بغض النظر عن ما إذا كان المحتوى سوم العينات منخفضة (< % 2 ج) أو عالية (36% C). مع كل خطوة، أكسدة المتعاقبة لون المادة طافية من المرجح أن تتغير من ظلال مختلفة من أرجواني/أسود/أورانج أخف من البنى الأحمر حتى اللون الأصفر المخضر الأصلي للتبييض (أي، الممتص NaOCl مخفف).

طحن للحد وتجانسه حجم الجسيمات التربة يمكن أن يحسن جودة الطيفية بالحد من تشتت الضوء من جسيمات كبيرة وعكس بقوة امتصاص مكونات³¹. على الرغم من أن حجم جسيمات كحد أقصى من 250-100 ميكرومتر اعتبرت الأمثل للتقليل من هذه التحف³²، التقييمات التي أجريت مؤخرا تشير إلى أن طحن يتجاوز ميكرومتر 2000 ليس بالضرورة تحسين نوعية الطيفية ل التنبؤات تشيموميتريك^{33، 34}. بيد أن أكثر دقة عينات التربة الأرضية لا يزال يمكن أن تسفر عن تعزيز قمم امتصاص (أكثر وضوحاً) ومعرض انخفض امتصاص تقلب³³، التي من المتوقع أن تستفيد عمليات الطرح الطيفي. من ناحية أخرى، وقد وجدت بعض الدراسات أن طحن (مثلاً، إلى 200 ميكرومتر) يمكن أن يؤدي إلى عدم تجانس أكبر في توزيع حجم الجسيمات من النخل القياسية (مثلاً، 2,000 ميكرومتر)^35،36. أثر ذلك على نوعية الطيفية من المرجح أن تعتمد على أهداف التجربة (مثلاً، تفسير امتصاص عصابات أو التنبؤ تشيموميتريك ج الكسور) والتربة خصائص (مثلاً، مادة، وعلم المعادن)²⁹. من المستحسن أن تقييم آثار طحن الحجم في أطياف الطرح لمجموعة معينة من التربة والأهداف. عينة التربة المعالجة تستخدم الطيف مرجع المعدنية، من المحتمل أن يكون حجم الجسيمات الدقيقة من التربة غير المعالجة المقابلة بسبب تعطل المجاميع بإزالة سوم.

استخدام عينات التربة (مخفف) مرتبة على نطاق واسع في استخدام التحليل الطيفي الانجراف بسبب سهولة أكبر في التحليل ومعدل إنتاجية أعلى. عادة يتم تمييع عينة لعينات درجة نقاء عالية باستخدام أملاح هاليد الخفية الأشعة تحت الحمراء (مثلشركة KBr، نابر، كي). بيد أن هاليد تمييع الملح أقل فائدة للانجراف توصيف الطيفية للمكونات العضوية للتربة،. هذا سبب تمييع عينات يميل إلى تحسين قرار أبسوربانسيس للعناصر المهيمنة (المعدنية) ولكن ليس بالضرورة تلك التي تمثل المكونات الثانوية، (العضوية)^5،37. على الرغم من ذلك، يمكن أن تكون هناك فوائد لتخفيف عينات التربة، التي يمكن تقييم تجريبي لكل عينة⁵.

لتوضيح دور عامل الطرح (SF) في أداء عمليات الطرح الطيفي، النظر في الحصول على الأطياف الطرح للتربة استخدام طيف التربة NaOCl المؤكسدة كالمرجع (الشكل 3). كما يزيد سادس من 0 إلى 1، امتصاص العصابات المقابلة للمعادن انخفاض، وأبرزها المعدنية السطحية س-ح في سم 3,618^-1 سي-O في 1,880 و 808 سم^-1. وفي الوقت نفسه، امتصاص الزيادات للعصابات الذين يمثلون المجموعات الوظيفية العضوية مثل ح ج الاليفاتيه تمتد في سم 2,920^-1 ويحتمل أن تكون أميد ج ن وح ن و/أو العطرية ج = ج في سم 1,558^-1. مع زيادة التوسع سادس، ومع ذلك، تظهر العكس أبسوربانسيس المعدنية مثل سي-O في سم 2100-1780^-1 . ك NaOCl إزالة الأكسدة 89% من مجموع شركة نفط الجنوب في طبقة من تربة مع 2.2% C (الجداول 1، 2)، ونظرا لأن سوم يقدر بنحو 58% ج³⁸، يمكن حسابها سادس نظرية من 0.97. ومع ذلك، اللاخطية لامتصاص ينتج عبر طرح خصائص المعدنية التي تستخدم هذا سادس (الشكل 3).

نهج عملي أكثر عمليا تحديد SF استناداً إلى إزالة ميزة امتصاص المعادن 'إلغاء' أو جي صفر الخروج peak(s) هدف. ميزات مثل الكوارتز Si-O في سم 2100-1780^-1 أبسوربانسيس المعدنية المستهدفة المناسبة نظراً لأنها تنشأ من اهتزازات يا سي الأساسية التي هي أقل عرضه لبراق انعكاس^14،37. على سبيل المثال، في الشكل 3، صفر-جي كوارتز، يا سي في 2,100-تقترح سم 1,780^-1 سادس في نطاق 0.7-0.8 لتكون أكثر ملائمة للحد من أبسوربانسيس المعدنية المهيمنة مما بداهة سادس من 0.97 محسوبة من الفرق في الكتلة (أيسوم إزالة) بين عينات التربة اثنين.

تشمل المزالق المحتملة في اختيار سادس انعكاس وأوفيرسوبتراكتيون، وكلاهما يدل على 'قمم السلبية' التي تشبه ذروة رأسا أو "W" الشكل¹⁴، أو في حالة قوية الطرح، صورة طبق الأصل من الطيف التربة غير المعالجة. العكس قد لا يكون ممكناً لتجنب تماما منذ هذه الشائعة للاشتراكية-O في سم 1,150-800^-1، ولكن يمكن التقليل. ينبغي الإشارة إلى العكس كمنطقة غير مرغوب فيهم لتفسير الأطياف^22،39 نظراً لامتصاص في هذه المناطق يمكن أن تعكس كيفية تنفيذ الطرح أكثر من ذلك من امتصاص المكونات، خاصة بالنسبة للقاصر مكونات مثل OM.

الطيفية البرمجيات المصاحبة مطيافات فتير الحديثة يمكن أن تكون مفيدة لتوجيه وتنفيذ عمليات الطرح. الأداة المساعدة لمثل هذا البرنامج يكمن في التكيف في الوقت الحقيقي ومتكررة من SFs أثناء عرض الطيف الطرح الناتجة عن ذلك. بيد ينبغي أن يعتبر الافتراضي SF اقترحها برمجيات الطيفية بحذر لمعايير البرنامج قد لا تكون ملائمة لأهداف التجربة وعينات مثل التربة (مثلاً، امتصاص غير الخطية، وانعكاس للخصائص المعدنية). على سبيل المثال، البرامج الخاصة المستخدمة لحساب أطياف الطرح في الشكل 3 (انظر الجدول للمواد) اقترح سادس 1.45، استناداً إلى استخطاط لخط الأساس في الناتج الطرح الطيف⁴⁰، الذي يفتقد وهدف جي صفر خارج Si-O في سم 2100-1780^-1 لتفسير أبسوربانسيس العضوية في 1,800-1,000 سم^-1. من المهم ملاحظة أن SF اقترحها البرنامج يتأثر أيضا بمجموعة وافينومبير المحدد للطرح لأن البرنامج يحسن من طرح في المنطقة الطيفية المحددة. وتشمل فوائد إضافية من البرمجيات التحولات تجهيز الطيفية (مثلاً، كوبيلكا-مونك، مهام السلطة) لتحسين نوعية الطيفية (مثلاً، أساسات الخطية) قبل إجراء عمليات الطرح.

طيف الإشارة المعدنية قد تحتوي على ميزات امتصاص تتأثر بطريقة إزالة سوم، مع عواقب بالنسبة لأداء وتفسير عمليات الطرح الطيفي. مقارنة الاختلافات بين أطياف مرجع المعدنية غير المعالجة وأشيد (الشكل 2) يمكن أن تساعد في تحديد أي من هذه الميزات قد يكون بسبب القطع الأثرية إزالة سوم. على النقيض من أكسدة ناوكل، أشينج أحدثت تغييرات في امتصاص العصابات الذين يمثلون المجموعات الوظيفية المعدنية، لا سيما سطح فيلوسيليكاتي والبينية س-ح (سم 3,700-3,600^-1) Al-أوه (915 سم^-1) ويا سي (796، سم 521^-1) . مثل الكوارتز، يا سي العصابات (2,100-1,780، 1,159 سم^-1) لا يحمل تغييرات ملحوظة في امتصاص (كثافة أو وافينومبير) لأي علاج.

ويتضح مثال للطرح المفرط ومخاطر مجهولة التحف الناتجة عن طريقة اختيار إزالة سوم أشينج على 550 درجة مئوية في الشكل 4. ولو جي صفر من الكوارتز مثل سي-O في سم 2,100-1,780^-1 تحقق مع SF 0.76، يوحي انعكاس بارز على شكل W في 1,100-450 سم^-1 تفسير الطيف الطرح ينبغي أن تقتصر على > سم 1,200^-1. كالمرجع حصل الطيف أشينج ارتفاع درجة الحرارة، فقدان المعدنية أوه السطحية في سم 3,700-3,600^-1 (انظر الشكل 2) يعني أن هذه القمم الحادة هي الأداة التي يجب أن لا تكون هدفا لصفر. محاولات للقيام بذلك سيقلل يرجح أن مناطق أخرى الطيفية. على سبيل المثال، عدم الاعتراف الميزة في 3700-3600 سم^-1 كما يمكن أن يحفز قطعة أثرية للمستخدم لزيادة في سادس للحد من (SF = 1.24) أو محاولة لصفر (SF = 1.51) هذه القطع الأثرية على حساب طرح الإفراط في المناطق الطيفية المتبقية، بما في ذلك العضوية absorbances في سم 1800-1200^-1 (الشكل 4).

من الممكن أيضا طرح الإفراط الطيف مرجع المعدنية، كما هو الحال في محاولة منها لتعزيز فرقة محددة دون اعتبار للآثار في مناطق أخرى الطيفية (الشكل 5). بينما هذا يمكن تبريرها بأهداف تجريبية (انظر المناقشة)، يعرض المثال في الشكل 5 تعزيز تمتد ح ج الاليفاتيه في 3000-2800 سم^-1 'بأي ثمن' الجزء المتبقي من الأطياف أونينتيربريتابل، بما في ذلك المنطقة المقابلة لغالبية المجموعات الوظيفية العضوية ذات الصلة إلى توصيف سوم في 1,800-1,000 سم^-1. مؤشر للطرح المفرط هو تعميق عكس الخصائص الطيفية يتجاوز عرضه لانعكاس، يا سي العصابات كسادس يزيد من 0.81 إلى 1.35 إلى 1.72. على العكس من ذلك، إزالة غير كاملة لهذه العصابات المعدنية الهدف يعني أن من المرجح سادس أدوا كافية، كدليل للطرح سادس 0.32. سادس 0.81 مثالي صفر-عموميات الهدف يا سي يتميز في سم 2,100-1,780^-1 مع التقليل من العكس.

مقارنة بين أطياف الطرح محسوبة من الأطياف المرجعية التي تم الحصول عليها من أشينج ارتفاع درجة الحرارة والأكسدة الكيميائية تبين السمات المشتركة لتعزيز بالطرح في سم 1,750-1,350^-1 يعزى إلى عضوية المجموعات الوظيفية، ولكن أيضا يحمل الاختلافات بسبب التغيير للمعادن، ويحتمل أن تكون إزالة كمية سوم (الشكل 6). علما بأن تم الحصول عليها سادس مماثلة للطرح باستخدام مرجع معدنية التي حصل عليها ashing (SF = 0.76، الرقم 4) مقابل أكسدة ناوكل (SF = 0.81، الرقم 5). إلى أسلوب معين لإزالة سوم، اختلافات جلية بصريا بين أطياف الطرح التربة العضوية العالية والمنخفضة التي أقل وضوحاً أو غائبة في أطياف التربة غير المعالجة (الشكل 6)، تناظر الاليفاتيه ج-ح (الامتداد) في سم 2916^-1، وكيتون واميد ج = س مع المساهمات الممكنة مترافق ج = ج سم 1,647^-1واميد ن ج ن ح سم 1,568^-1، الاليفاتيه ح ج (منحنى) في سم 1,427^-1، والفينول و/أو الكربوكسيل ج-O في سم 1,275^-1. ومن الضروري أن يفهم الأطياف الطرح كأسلوب تنفيذية على تقييم التغيرات النسبية في أبسوربانسيس التي يمكن أن تسند إلى المجموعات الوظيفية العضوية مع اختلاف التأكيد تبعاً لنطاق نوع وامتصاص العينة (نظراً لاحتمال تداخل العصابات)⁴.

رقم 1. شكل توضيحي للطرح الطيفي لتعزيز العضوية العصابات استخدام طائفة أساسية من التربة نفسها بعد إزالة سوم بالاكسدة الكيميائية (ناوكل)- وقد جمعت أطياف الانجراف دون تمييع KBr عينة التربة. التربة هي "إكسيروفلوفينت ملك" تحت الاستخدام الزراعي في "وادي كاليفورنيا ساكرامنتو" (22 ملغ ج ز^-1 التربة). وقد حسبت أطياف الطرح مع عامل طرح من 1.0. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 2. مقارنة بين أطياف الخلفية أو مرجع أثري المعدنية للقيام بعمليات الطرح الطيفية التي حصلت عليها مختلف أساليب إزالة سوم- مقارنات للتربة المعالجة وترد لأفق سطحية (_ف) من "إكسيروفلوفينت موليك التي" تشكلت في طمى مختلطة في كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية (22 ملغ ج ز^-1). أطياف تتوافق مع التربة الأصلية بدون علاج (أعلى)، متبوعاً بالتربة بعد سوم إزالة معالجات الأكسدة الكيميائية (ناوكل) (وسط) وارتفاع درجة الحرارة الاحتراق (550 درجة مئوية) (أسفل). وجمعت أطياف الانجراف في عينات التربة دون تمييع شركة KBr. مربعات رمادية تسليط الضوء على امتصاص المعادن نطاقات مميزة من الأطياف التربة، تركزت في سم 3620^-1و 1870 سم^-1 سم 800^-1. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 3. مثال لزيادة عامل الطرح (SF) على فترات 0.1 من 0.1 (الحد الأدنى الطرح) 1.0 (الطرح تساوي الأصلي التربة طيف وطيف الإشارة). الأوزان سادس الدرجة التي يتم طرح طيف الإشارة (التربة A بعد تدفئة في 550 درجة مئوية ح 3) من الطيف التربة (غير المعالجة) الأصلي (التربة A). كما يقلل من عامل الطرح، زيادة امتصاص الفرق المقابلة للمعادن (سم 3,618^-1، 1,880 سم^-1سم 808^-1)، وانخفاض عصابات تمثل العضوية (سم 2,920^-1، سم 1,558^-1, 1,240 سم^-1 ). وجمعت أطياف الانجراف في عينات التربة دون تمييع شركة KBr. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 4. أمثلة للطرح المفرط ومخاطر مجهولة النتائج الملموسة الناتجة عن طريقة إزالة سوم (ashing عند 550 درجة مئوية)- حتى مع صفر-جي بها مثل الكوارتز Si-O في سم 2,100-1,780^-1 (مربع رمادي) (SF = 0.76)، يوحي انعكاس بارز على شكل W الساعة 1100-450 سم^-1 (الأسهم) تفسير الطيف الطرح ينبغي أن يقتصر على > 1200 سم^-1. حيث تم الحصول على طيف الإشارة بدرجات حرارة عالية أشينج (550 درجة مئوية)، فقدان أوه السطح المعدني في 3,700-3600 سم^-1 (مربع رمادي) (انظر الشكل 2) يشير إلى أن هذه الذروة هو الأرجح قطعة أثرية. عدم الاعتراف بهذه الميزة في سم 3,700-3,600^-1 كما يمكن أن تضلل قطعة أثرية للمستخدم لزيادة سادس للحد من (SF = 1.24) أو صفر (SF = 1.51) هذه الميزة الطيفية على حساب أوفيرسوبتراكتينج المناطق الطيفية المتبقية، بما في ذلك العضوية absorbances في سم 1,800-1,200^-1. وتشمل التحف إضافية من أشينج ميزة في 2300 سم^-1 (السهم). وجمعت أطياف الانجراف في عينات التربة دون تمييع شركة KBr. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الرقم 5. أمثلة من الأطياف الطرح المثالية وغير المثالية باستخدام مرجع معدنية التي حصل عليها أكسدة NaOCl. الطرح غير كافية (انخفاض SF = 0.32) يعني أن أبسوربانسيس المعدنية بارزة (مربعات رمادية) لا تزال موجودة. زيادة سادس لصفر مثل الكوارتز SiO في سم 2,100-1,780^-1 (SF = 0.81) يقيم توازناً بين المعايير لإزالة هذا امتصاص المعادن كوكيل للتداخل المعدنية على سم 1,800-1,000^-1، التقليل من العكس يا سي < سم 1,100 ^-1، والحفاظ على أساس خطي. في محاولة لزيادة تعزيز الاليفاتيه ج-ح-تمتد في سم 3,000-2,800^-1، قد زادت في SF (إلى 1.35 أو 1.72)، ولكن هذه النتائج في أوفيرسوبتراكشن بدرجات متفاوتة. جمعت عينات أنيق (لا تمييع KBr) الأطياف بالتحليل الطيفي الانجراف. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 6. إقران مقارنة الأطياف الانجراف عالية (أعلى) والتربة العضوية المنخفضة (أسفل) عرض إمكانات الطرح الطيفي لتحسين تفسير أبسوربانسيس العضوية بالمقارنة مع الأطياف التربة الأصلية- الاختلافات في أبسوربانسيس المقابلة للمعادن (مربع رمادي) وعصابات امتصاص العضوية (خط متقطع) جلية بين التربة سوم عالية ومنخفضة و/أو ضمن مجموعة الأطياف الثلاثة: أطياف التربة (غير المعالجة) الأصلي، والأطياف التي حصل عليها طرح مرجع معدنية من الطيف التربة غير المعالجة، باستخدام طبقة من تربة الغنية بالمعادن الطيف مرجع المعدنية التي حصل عليها الاحتراق الحرارية ('أشينج') أو الأكسدة الكيميائية. أبسوربانسيس العضوية التي تختلف بين ارتفاع وانخفاض سوم عينات يمكن أن يعزى إلى الاليفاتيه ح ج (سم 2,916^-1)، كيتون و/أو أميد ج = س مع إمكانية إسهام مترافق C = C (سم 1,647^-1)، أميد ن ج وح ن ممكن العطرية (C = C 1,568 سم^-1)، الاليفاتيه ج-ح (سم 1,427^-1)، والكربوكسيل الفينول ج-O (سم 1,275^-1). التربة من الأفق_ف أ من انتيسولس التي تكونت من طمى مختلطة في وادي ساكرامنتو (كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية). وجمعت أطياف على عينات أنيق (لا تمييع KBr). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الجدول 1. خصائص التربة المستخدمة لشرح طرق للطرح الطيفي لتحسين توصيف سوم باستخدام التحليل الطيفي الانجراف. التربة من المعادن مماثلة ولكن تظهر الاختلافات في تركيز المواد العضوية. أخذت عينات التربة من أفق_p A Entisols شكلت في طمى مختلطة في سكرامنتو وادي كاليفورنيا "، الولايات المتحدة الأمريكية".

الجدول 2. مثال على اختلاف معدلات إزالة سوم من الاحتراق مقابل الأكسدة الكيميائية. وتستخدم عينات من التربة المعالجة إلى إزالة المواد العضوية اكتساب طائفة مرجع أثري المعدنية للقيام بعمليات الطرح الطيفي لتحسين توصيف لتكوين مجموعة وظيفية سوم باستخدام التحليل الطيفي الانجراف.

الطريقة لإزالة سوم يحمل اعتبارين اثنين: إزالة 1) مقدار سوم، ومرجع 2) امتصاص القطع الأثرية المعدنية الناتجة في الطيف. من الممكن لحسن الحظ – ويمكن القول أن من الضروري – لتحديد وكمية هذه المسائل بغية تفادي التفسيرات المنحازة لتكوين سوم من الطيف الطرح الناتجة عن ذلك. ومن الناحية المثالية، سوف يستخدم الطرح الطيفي طائفة مرجع المعدنية فقط أن تسفر عن مجموعة من 'نقية' سوم. في الواقع، يسلك الطيف الطرح الناتجة أبسوربانسيس المقابلة لاجتماع كبار المسؤولين أن تكون معززة بالنسبة إلى الطيف التربة (غير المعالجة) الأصلي. وهذا لأنه يمنع امتصاص غير الخطية للمكونات المعدنية في عينات التربة الطرح الكامل لجميع أبسوربانسيس المعدنية. أبسوربانسيس المعدنية أرتيفاكتوال و/أو إزالة غير كاملة من سوم الحد تفسير ميزات امتصاص محددة أو تفسير من تجمع إجمالي سوم، على التوالي.

كما يتضح من الأمثلة التي تظهر هنا، وأسلوبي الشائعة لإزالة سوم للحصول على مرجع المعدنية الأطياف (الاحتراق الحراري أو أشينج، والأكسدة الكيميائية) تميل إلى تولد مفاضلة بين درجة إزالة سوم والتحف الطيفية. وهذه عواقب متميزة لتفسير الأطياف الطرح. للسبب نفسه أن يتم استخدامه في الخسارة الناتجة عن الاشتعال (LOI) طريقة لتقدير محتوى سوم، درجة الحرارة العالية ashing (≥ 350 درجة مئوية) يزيل سوم كلها تقريبا، لكن من المرجح أن تغيير الهياكل المعدنية البلورية وهكذا تؤدي إلى حدوث تغيرات في عصابات امتصاص المعادن. كما هو موضح هنا، سوف تظهر هذه كالتحف في الطيف الطرح إذا كانت تختلف مساهمات الطيفية من المعادن قبل وبعد أشينج. قوات حساسية الحرارية للمعادن، والتي يمكن أن تكون خاصة بالمعادن، حلاً وسطا على فائدة الطرح الطيفي تحسب مع الأطياف المرجعية التي تم الحصول عليها من أشينج، وبخاصة في درجات حرارة عالية (مثلاً، 550 درجة مئوية). التعديلات المعدنية الخاصة بدرجة الحرارة نوع و ashing المعدنية وتشمل ديهيدروكسيليشن وانهيار البينية والجفاف^41،،من⁴²⁴³، وقد وثقت في أطياف التربة من المعادن المتنوعة ^{10 , 28 , 44 , 45}.

يمكن استخدام المعلومات المتعلقة علم المعادن من عينة التربة مسبقاً لتحديد درجة حرارة أشينج أن يتجنب أو يقلل من تحوير المعدنية (مثلاً، انهيار البينية كاولين عند أو فوق 350 درجة مئوية). يمكن تحديد القطع الأثرية المعدنية ومتوقعاً بإخضاع عينة تربة إلى أشينج على اختلاف درجات الحرارة ومقارنة الأطياف الناتجة مع الأطياف من التربة غير المعالجة ومعايير المعدنية الصرفة^10،46. واحد قد تقيد أيضا عينة مجموعة المعادن بغية الحفاظ على التحف الطرح التي تنجم عن ثابت ashing عبر عينات التربة. وأخيراً، يمكن استخدام انخفاض درجات الحرارة ashing (مثلاً، 350 درجة مئوية) لتعزيز بعض العصابات العضوية^10،47. مشابهة للأكسدة الكيميائية، يأتي استخدام درجات حرارة منخفضة عموما بتكلفة أقل²⁸ (الجدول 2)، و يحتمل أن تكون انتقائية¹⁰ سوم إزالة.

الأكسدة الكيميائية هي بشكل عام أقل من المحتمل أن يسبب تغيير المعدنية، وبخاصة فيلوسيليكاتيس، ولكن قد يؤثر على الكسور المعدنية الأخرى مثل أكاسيد الحديد (الحمولات). إذا كان معروفا، ينبغي النظر في علم المعادن لعينات التربة عند تحديد عنصر مؤكسد. على سبيل المثال، يمكنك إزالة تحت كلوريت الصوديوم كميات عالية نسبيا من سوم مع الحد الأدنى أو لا انحلال الأكاسيد المعدنية، على عكس الأخرى المؤكسدة وكلاء (مثلاً، فوق أكسيد الهيدروجين)^49،،من^{4850 , 51}-ويتوقع هذه الآثار تعتمد على المعادن و/أو سوم (مثلاً، نسبة عالية من المواد العضوية المعدنية زمنياً قد تكون أكثر مقاومة للأكسدة بعض ولكن ليس غيرها).

السبب جي صفر بهدف العصابات المعدنية استراتيجية أفضل من الاعتماد على حساب البرامج أو بداهة SFs أن هذه قد تحتاج إلى تعديل إذا لم تتم إزالة العصابات المعدنية الهدف تماما. هذا هو الشائع للعصابات المعدنية بسبب فيلوسيليكاتي ارتفاع تركيزات في عينات التربة وامتصاص وبالتالي غير الخطية في الأطياف (مثلاً، تمتد Si-O في سم 1,100-950^-1)²²، خاصة بالنسبة للممارسة على نطاق واسع لتحليل وينبغي استكشاف العينات نظيفة (لا هاليد الملح تمييع)، تعديل سادس للتقليل من العصابات المعدنية وفقا لأهداف تجريبية.

تقدم الطرح الطيفي تحسنا ملحوظا في القدرة الأطياف التربة لاستخدامها لتفسير المجموعات الوظيفية العضوية التي تؤلف سوم بتحسين تفسيرها أبسوربانسيس العضوية في المناطق مع تداخل أبسوربانسيس المعدنية. العصابات العضوية حتى على الرغم من أن تكون خالية نسبيا من المعادن يمكن أن تستفيد من الطرح الطيفي. على سبيل المثال، تمتد ح ج الاليفاتيه في سم 3,000-2,800^-1 تعتبر الفرقة العضوية الأقل مرتبك المعدنية في التربة أطياف²²، ولكن قرارها يمكن تحسين ملحوظ لا يزال مع الطرح الطيفي⁵². التحديات لتفسير الأطياف فتير عينة المعقدة كيميائيا مثل كما ينبغي عدم تداخلها سوم مع الحد من الأسلوب أو تعديلاته (مثلاً، عمليات الطرح) نظراً لهذا التعقيد سمة متأصلة من سوم، أيضا التحديات الأخرى النهج الطيفية (مثلاً، مطيافية الرنين المغناطيسي النووي)^1،5.

تقدم الطرح الطيفي استراتيجية فريدة من نوعها لمعالجة القيود الملازمة لتحليل spectroscopic سوم الناجمة عن هيمنة المعدنية لعينات التربة، ومع تكامل قوي لأساليب أخرى مع الخاصة بهم القيود متميزة^{5، 14}. على سبيل المثال، هو نهج منفصلة لتحسين التحليل الطيفي فتير سوم بالمعالجة المسبقة للتربة مع حمض الهيدروفلوريك (HF) لإزالة معظم المكونات المعدنية. منذ القعود لعينات التربة الروتينية لتحليل spectroscopic الرنين المغناطيسي النووي، يتم تحليل التربة المعالجة بالتردد نفسه غالباً أيضا بالتحليل الطيفي فتير. ومع ذلك، يمكن أن تولد القعود مع التردد خسائر كبيرة من سوم التي تنال من فائدتها كنهج مستقل^53،54. على سبيل المثال، تقريبا ثلث سوم تربة A (الجدولان 1 و 2) إزالة أثناء علاج التردد⁵.

من المهم أن نلاحظ أن الأداة المساعدة للطرح لتحليل التربة لتعزيز العصابات العضوية المحتملة للفائدة في wavenumber(s) خاصة بدلاً من الغلة طرح كامل من الجميع التدخل أبسوربانسيس المعدنية^{55، 56،،}من⁵⁷⁵⁸. لهذا السبب، قد تكون أكثر أو أقل ملائمة الطرح لمناطق معينة الطيفية. نغوين et al. ⁴ الاعتراف بأن الطرح من المحتمل أن تكون مفيدة للغاية لتعزيز العصابات العضوية في سم 1,800-1,600^-1، وتشخيص "ثالثا ريفز"²² كمنطقة طيفية التي كان من الممكن حتى مع القطع الأثرية من الطرح دقيقة مرجع الأطياف التي حصل عليها أشينج درجة الحرارة العالية. أبسوربانسيس يا سي المعدنية في هذه المنطقة طرح بدقة، على عكس المناطق الأخرى (مثل، 1,000-400 سم^-1) بسبب امتصاص غير الخطية والعكس من العصابات المعدنية مثل سي-O في سم 1,050-980^{-1 37 ،59}.

منطقة يحتمل أن تكون مثمرة للعمل في المستقبل بصورة منتظمة عنوان خصائص التربة ومن المتوقع أن تستتبع القطع الأثرية الخاصة بنموذج عرض بطريقة لإزالة سوم. والتحدي الرئيسي للطرح الطيفي هو صعوبة الحصول على طيف معدنية مرجع يحتوي على إزالة سوم كاملة أو شبه بعد الحد الأدنى أو لا القطع الأثرية من إزالة سوم. الأساليب الحالية لارتفاع درجة الحرارة أشينج والأكسدة الكيميائية تولد مفاضلة بين هذين الهدفين. تحديد القطع الأثرية الخاصة بعلم المعادن القابلة للاكتشاف في أطياف فتير عبر نطاق سوم إزالة الشروط وأنواع التربة، فضلا عن معايير المعدنية الصرفة، سيكون خطوة أولى نحو وضع التوصيات الخاصة بالتربة²². طرق إزالة سوم بديلة لم يتم التحقيق فيها بشكل منتظم. واعدة وتشمل طرق إزالة أشينج درجات الحرارة المنخفضة (كثيرا ما تتم تحت ضغط منخفض) والأكسدة الكيميائية وفوق أكسيد الهيدروجين والصوديوم بيروكسوديسولفاتي¹⁴.

يمكن استخدام الأطياف التربة ديمينيراليزيد باستخدام التردد مقارنة أطياف الطرح التي تم الحصول عليها بطرق مختلفة. يمكن استخدام التردد بحل وإزالة أغلبية المكونات المعدنية لعينات التربة، مما أسفر عن نموذج سوم عالي التخصيب. منذ الطيف عينة التربة المعالجة بالتردد ينبغي أن تكون مشابهة لمجموعة طرح من نفس التربة باستخدام طيف إشارة معدنية التي تم الحصول عليها بالكامل بإزالة سوم، مقارنة الأطياف سوم التي حصل عليها القعود HF مقابل الطرح في نظرية يمكن استخدامها للصليب-التحقق من عصابات امتصاص وتحديد القطع الأثرية وزيادة الثقة في تعيينات الطيفية⁵، ولا سيما في المناطق المعرضة للتحف الطرح عبر انعكاس (< سم 1,200^-1). ومع ذلك، يعني إزالة المكونات العضوية والمعدنية غير مكتملة و/أو انتقائية أثناء علاج التردد أن أطياف التردد تعامل التربة قد لا توفر طيف 'هدف' سوم، سوى إجراء مقارنة تشغيلية التي لا تختلف عن الطرح الطيفي، يجب أن النظر بعناية في ضوء النتائج الملموسة المحتملة.

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

ونحن نقدر بتوجيه من الدكتور راندي ساوثارد على أكسدة NaOCl ومناقشات مختلفة من الطرح الطيفي مع الدكتور فونجاي F.N.D. موكومي.